CN100582861C - 具有暗化光瞳的大孔径物镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物镜，尤指一种特别在波长≤193nm中使用的微光刻投影物镜，包括有：第一局部物镜(100)，具有至少一个镜体，其中镜体(S1)不具有能由光束穿过的孔；第二局部物镜(200)，具有至少一个主凹面镜(SK1)和副凹面镜(SK2)，其中主凹面镜(SK1)和副凹面镜(SK2)都具有能由光束穿过的孔。

Description

具有暗化光瞳的大孔径物镜

相关申请的交叉参考

本申请要求根据35U.S.C§119(e)(1)于2005年3月24日提交的美国临时申请第60/665,036号的优先权、于2005年6月30日提交的美国临时申请第60/695,455号的优先权、和于2005年7月13日提交的美国临时申请第60/698,909号的优先权，以及根据35U.S.C.§119于2004年12月23日提交的德国专利申请DE 102004063313.4的优先权和于2005年9月5日提交的德国专利申请DE 102005042005.2的优先权和由其产生的所有利益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种物镜，特别是一种投影物镜，尤指一种微光刻投影物镜。根据本发明的物镜也适用于显微镜或在检查系统中使用。该物镜可用在所有的波长范围内，也就是可用于＞193nm的波长。一种特别优选的，但并不仅限于此的使用范围是，应用作为微光刻投影物镜装置中的微光刻投影物镜，尤其用于≤193nm的波长。

背景技术

通常，有三个不同种类的投影物镜，即所谓的折射物镜、反射物镜及折反物镜。折射物镜使用折射元件，例如透镜元件，以使得光线从物面成像到像面中。反射物镜使用反射元件，例如镜体元件，以使得光线从物面成像到像面中，而折反物镜不仅使用折射元件也使用反射元件，以使得光线从物面成像到像面中。

在大孔径投影物镜中，特别是对于超紫外光刻技术而言，在大孔径投影物镜的至少一些镜体上出现了大的入射角。大的入射角会导致过度的反射损失，并且造成了s偏振光和p偏振光的相位差不能矫正或难以矫正。尤其是在微光刻投影物镜的大孔径的部位出现了大的入射角或通过镜体出现非常大的入射角波动。

对此需加以说明的是，在根据现有技术的系统中，最后两个镜体的几何上的设置基本上是根据聚焦远心的要求来规定的。

在由US 5,686,728公开的系统中，对于光路中像侧的最后两个镜体提出了一种由凸面镜和凹面镜构成的组合。通过这样的凸面镜与凹面镜的镜体组合虽能满足像侧的聚焦远心的要求，然而光路中的倒数第二的镜体上的入射角、特别是入射角波动还是非常大。

在本申请中，将一个区域的，例如在一个镜体上的物面中的环形区域的中心区域点的主光线的入射角看作为在一个镜体上的入射角的大小的一个特征数值。该数值也以Θ_CR表示。例如在EP1434093中公开的那样，如果过渡图像(ZW1schenbild)位于镜体的物理地点上，该镜体最接近于像面(bildebene)而设置，那么能够实现像侧(bildseitig)的NA＝0.5的孔径，然而，入射角在这种系统中是如此的大，以至于在倒数第二个镜体上，从物面到像面的光路中较高的光损失是无法避免的。

为了克服这个缺点，例如US 6,750,948B2提出了一种缩微光刻-投影系统，在该系统中至少一个镜体具有一个孔，从而发生了光瞳的暗化。

在US 6,750,948中描述的系统中，人们需容忍光瞳的遮蔽，以使在物镜的大孔径部分中，特别是在光路中倒数第二的镜体上不出现入射角。

然而，在US 6,750,948中所述系统的缺点是工作距离十分的小，该工作距离包括倒数第二镜体的最终镜体厚度最大仅为12mm。

这种小的工作距离尤其会对镜体的刚性造成问题。

但在根据US 6,750,948的系统中，工作距离不能加大，因为一旦加大工作距离，则通过光路中倒数第二镜体的小的镜面直径将会急剧地提高光瞳暗化(Pupillenobskuration)。

US 2004/0114217示出了具有像侧的很大孔径的暗化系统。

该系统的缺点在于，第一局部物镜的镜体按照US2004/0114217是穿孔的镜体，也就是带有孔的镜体。

在第一局部物镜中具有穿孔的镜体的系统的缺点在于，其不适用于例如EUV-光刻中所需的较大区域，因为所有的镜体都靠近光瞳设置，因此不能够校正取决于区域的成像偏差，如聚焦远心和扭曲。

所有在现有技术公开的系统的另一个缺点是，不适用于具有足够反射性及角带宽度小于50nm的结构的分辨率。

所有背景技术公开的物镜，尤其是应用在缩微光刻的投影系统中时的另一个缺点是，必须应用不同的玻璃种类或相对窄带的，并因此很昂贵的激光器来校正彩色成像误差或者使之最小化。

宽带光源，例如发光二极管(所谓的LEDs)也被开发用于UV区，将产生如此强烈的彩色像差，因此它作为光源不能应用到传统的、折射光刻系统中。发光二极管，所谓的蓝色，特别是UV区中的LEDs发出例如365nm、280nm或227nm的波长。该发光二极管的带宽为+/-20nm和+/-50nm之间。光输出功率的数值小于等于100mW。

发明内容

因此，本发明的目的在于，克服现有技术中的缺点。

特别地提出了一种大孔径物镜，尤其是一种投影物镜，其特征在于，一方面具有小的入射角，另一方面，在特别优选的实施例中规定了一种物理学上最接近于像面设置的镜体的足够的工作距离。优选地设置有像侧的聚焦远心的光线导向。

在本发明的另外一个、第二个方面尤其也提出了一种系统，利用该系统可以分辨小于50nm的结构。这尤其适用于，以≤193nm、特别是≤157nm、更优选是≤100nm的波长来工作的系统。

在本发明的另外一个、第三个方面尤其也提出了一种系统，其可以使用宽带的光源(例如LEDs)，或者其可以使用不同的、分离的例如633nm和248nm的光波长。

根据本发明的微光刻投影物镜优选地划分为具有至少一个镜体的第一局部物镜和具有至少二个其它第二镜体的第二局部物镜。

前述的任务在本发明的第一个方面通过一种物镜，特别是一种微光刻投影物镜来实现，该物镜包括有第一局部物镜，它具有至少一个镜体；还包括第二局部物镜，它具有主凹面镜和副凹面镜，其中第一局部物镜的镜体不具有由光束穿过的孔，该光束从物侧到像侧穿过投影物镜。根据本发明，第二局部物镜的至少两个镜体具有由光束的穿孔，这些镜体设计为凹面镜，即设计为主凹面镜和副凹面镜。在本申请中，“镜体”应始终理解为镜面表面的光学地使用的区域。该光学地使用的区域是指光束射到的区域，该光束从物面到像面穿过物镜。由于第二个局部物镜的两个镜体设计为凹面镜，因此可以使主凹面镜与像面具有一个距离，其大于12mm，特别是大于15mm。

主凹面镜至像面的这样大的距离可以一方面实现待照明的物体，例如晶片能够在像面中方便地搬动操纵，但另一方面也实现了具有足够镜体厚度的镜体的设计方案，这又提高了镜体的稳定性，这是因为镜体和像面之间具有足够的结构空间。主凹面镜至像面的距离应理解为主凹面镜的镜面的顶点至像面的距离。

该距离特别优选地为大于12mm、特别是大于15mm、特别优选地大于30mm、尤其大于60mm。

通过根据投影物镜的主凹面镜的光瞳的暗化，该投影物镜具有用于由光束的孔，该光束穿过投影物镜，因此能够使得投影系统具有像侧的数值孔径NA，NA＞0.4、优选NA＞0.5、更优选NA＞0.6、特别优选地NA＞0.7。

对于具有波长≥157nm的VUV投影物镜、DUV投影物镜及UV投影物镜，主凹面镜可以设计为Mangin镜。在Mangin镜中，入射光束穿过透镜材料，例如波长为157nm的CaF₂或者波长193nm的SiO₂，并且反射到透镜的背面，该透镜可以具有反射涂层。通过这种方式能够形成很厚进而稳定的镜体，该镜体仅至像面仅有很小的距离，在该距离中设置有待照明的物体。

在本发明的一个特别优选的实施例中，第一局部物镜的至少一个镜体具有反射的表面，光束投射到该表面上，该光束从物面到像面穿过微光刻投影物镜，并且反射的表面构成第一外轴的扇形段。

根据本发明的物镜，特别是微光刻投影物镜具有对称轴线，该对称轴线也称为光学轴线。在一种优选的实施例中，镜体旋转对称于光学轴线。镜体的外轴的扇形段或所谓的轴外(Off-Axis)-扇形段是指镜体扇形段，该镜体扇形段仅包括围绕该轴线旋转对称的镜面的一部分，即镜体的外轴部分。

除第一局部物镜(称之为所谓的物镜的区域组)和第二局部物镜(也称为中继组)之外，在一种优选的实施例中，微光刻投影物镜还包括第三局部物镜，该第三局部物镜在从物面到像面的光路中，设计在第一局部物镜之后，第二局部物镜之前。

第三局部物镜也称为所谓的变倍组。

在本发明的一个特别有利的设计方案中，在总共由三个局部物镜或者三个局部组构成的投影物镜中，第一局部物镜(所谓的区域组)将物体成像到第一过渡图像上。

因为第一局部物镜位于整个物镜的局部中，该第一局部物镜具有小的孔径，所以即使在使用外轴的或所谓的轴外(Off-Axis)-扇形段时也实现了无暗化的光线导向。通过第一局部物镜中轴外(Off-Axis)-扇形段的使用可以使与区域有关的成像偏差，例如聚焦远心和扭曲得以校正，这是因为轴外(Off-Axis)-扇形段可以靠近区域地(feldnah)设置。

此外，在第一局部物镜中可以形成易接近的光瞳面，其或者可以直接设置在镜体上，或者可以设置在第一局部物镜的两个镜体之间，并且在其中可以设有一个孔径光阑及规定光瞳暗化的遮蔽元件。通过设置在光瞳面中的用于光瞳暗化的遮蔽元件，实现了与区域无关的光瞳暗化。如果遮蔽元件不设置在光瞳面中，从而形成一种与区域有关的光瞳暗化。但是与区域有关的光瞳暗化不适用于用来光刻成像的缩微光刻中的投影物镜，这是因为由此会产生分辨率取决于区域的变化。

在一种特别有利的实施例中，第一局部物镜包括两个以上的，即四个镜体，其中尤其是第一局部物镜的四个镜体的镜体排列是凹-凸-凸-凹会特别有利。

第一局部物镜的四个镜体的镜体排列也可以备选地是凸-凹-凸-凹。在一种特别有利的实施例中，第一镜体的曲率半径选择很大，尤其是大于10000mm。在此，对于第一局部物镜的四个镜体的镜体排列可以是平-凹-凸-凹或凹-凹-凸-凹。

在一种改进的实施例中，第一局部物镜可以包括六个镜体。对于第一局部物镜的六个镜体可以考虑不同的镜体排列。那么在第一实施例中镜体排列为凸-凹-凸-凹-凹-凸，在第二实施例中镜体排列为凸-凹-凹-凸-凸-凹，在第三实施例中镜体排列为凹-凹-凸-凹-凸-凹，在第四实施例中镜体排列为凹-凸-凹-凹-凸-凹，在第五实施例中镜体排列为凹-凸-凹-凸-凸-凹。

在一种优选的实施例中，第一局部物镜的第一镜体的曲率半径选择地很大，优选大于10000mm。因此，在第一局部物镜中也可以是以下的镜体排列，因为第一镜体可以设计成或是平的或是凸的或是凹的：

凹-凹-凸-凹-凹-凸

平-凹-凸-凹-凹-凸

凸-凹-凸-凹-凸-凹

平-凹-凸-凹-凸-凹

凸-凸-凹-凹-凸-凹

平-凸-凹-凹-凸-凹

凸-凸-凹-凸-凸-凹

平-凸-凹-凸-凸-凹

为了尤其是在第一局部物镜中从物面到像面的光路中的两个镜体上实现小的入射角，优选地在第一局部物镜中从物面到像面的光路中的第两个镜体设计为凹面镜。

在一种改进的实施例中，物镜，特别是微光刻投影物镜包括有第三局部物镜，其也称为变倍组。第三局部物镜优选由至少两个镜体构成，在一种特别有利的实施例中由正好两个镜体构成。该第三局部物镜的任务在于，将小孔径的物镜部分转换为大孔径的物镜部分，基本上就是调整成像比例或成像倍数。当变倍组的两个镜体的一个设计为凸面镜，另一个设计为凹面时，是特别有利的。如果这些镜体被称为第三镜体和第四镜体的变倍组，那么这意味着，或者优选地将第三镜体设计为凸面而将第四镜体设计为凹面，或者由优选地将第三镜体设计为凹面而将第四镜体设计为凸面。

微光刻投影物镜优选地这样设计，使第一局部物镜将物面成像成第一过渡图像，第三局部物镜将第一过渡图像成像为第二过渡图像，第二局部物镜将第二过渡图像成像到像面中。

为了使镜体孔和由此所需的暗化，特别是光瞳暗化保持较小，有利地是将这些孔，也就是镜体孔尽可能地保持较小。如果按照本发明的另一个方面，在包括多个镜体的微光刻投影物镜中，系统的多个过渡图像在镜孔附近的各个局部物镜之间形成，那么这又是可能的。当第一过渡图像物理意义上靠近于第四镜体并且第二过渡图像靠近于第三镜体，那是特别有利的。物理意义上靠近意味着：各自过渡图像与镜面的顶点的距离具有一个沿着光学轴线测量的、小于物镜的结构长度的1/10的距离。物镜的结构长度是指沿着光学轴线从物面到像面的距离。

如上所述，第三局部物镜产生第二过渡图像，该第二过渡图像通常通过第三镜体上的优选位置对于像面是不易接近的。第二过渡图像通过第二局部物镜优选地在像面中形成，从而能够在像面之前确保一个考虑到必要的镜体厚度而足够的工作距离。

第三镜体和副凹面镜的直径优选地不会像US 2004/0114217A1中的那样相互之间有很大的差别，而是基本上相同的数量等级。在一种优选的实施例中，两个镜体的直径的差别仅为系数2。

根据一种特别优选的实施例，在第三镜体和副凹面镜基本上具有相同的直径的这种系统中建议：副凹面镜(d1)的直径d1和第三镜体(d2)的直径d2以及两个镜面到过渡图像的距离z1和z2满足以下条件：

$\frac{d1}{d2}\≈\frac{z1}{z2}$

也就是说，

的比值约等于

的比值。

在此，d1表示副凹面镜的直径，d2表示第三镜体的直径，z1表示副凹面镜的镜面到过渡图像的距离，z2表示第三镜体的镜面到过渡图像的距离。

发明者业已发现，当满足该条件时，系统的暗化将最小。特别可以防止光瞳暗化的不希望的放大。

在本发明的一种特别有利的实施例，从物面到像面的光路中的倒数第四和最后一个镜体的镜面设计为双面镜。在这种双面镜中应用了基片的两个反射的正面和背面，其中在双面镜中安置例如孔的形式的孔径孔。在这种双面镜中，基片的两侧在正面和背面都分别气相喷镀有高反射的涂层，例如波长为λ＝13nm的x光刻层由Mo/Si制成的40层对。在具有三个局部物镜的系统中，从物面到像面的光路中的倒数第四镜体、第三镜体和最后一个镜体是副凹面镜。

这种双面镜具有的优点是，其可以如透镜一样制造和理解。但是也有可能采用两个镜体的设计方案。然而，两个镜体必须以一种材料制成，该材料具有较大的刚性(例如碳化硅)。

根据有利的实施例提出，为了达到尽可能小的暗化，双面镜的孔径孔(这里指通孔)设计为圆锥形的。

通过双面镜的设计方案实现了高机械稳定性。

为了保证到像面足够的距离，Mangin镜也可以在UV、DUV-或VUV区中的波长上使用。

Mangin镜的设计方案例如在光学百科全书的223页中有说明。

在本发明的一种特别有利的设计方案中，在镜体上的小入射角这样地实现，即在从物面到像面的光路中的第二镜体设计为凹面镜。

在本发明的另一个优选实施例中，系统的孔径光阑和暗化光阑不在一个地方，而是设置在两个相互共轭的光阑面中，其中光阑面又是对于投影物镜的入射光瞳的共轭平面，也就是所谓的光瞳面。

通过暗化光阑，如孔径光阑远离于镜体的设置，不仅提供了光学上的优点，也提供了机械上的优点。直接设置在镜体之前的孔径光阑或暗化光阑将强制地双倍地由光束穿过，以至于出现无法避免的光阑阻，该光阑阻将影响成像质量。从机械的方面来看，孔径光阑或暗化光阑接近于镜体设置是很困难的，因为一方面所需的结构空间自身相互受到限制和局限，另一方面机械性的位置公差必须保持很小。如果像US 6,750,648公开的那样，通过镜体上的抗反射膜实现了暗化光阑，那么更换暗化光阑只能通过更换整个镜体来实现，该暗化光阑也成为遮蔽光阑，这将会很复杂并且昂贵。当孔径光阑向外限制光束并且规定外部的半径，即所谓的孔径半径时，通过遮蔽光阑就规定了与区域无关的暗化，那就是说光束的内部半径，它从物面到像面将穿过投影系统。

根据本发明的特别的设计方案，提出了一种具有第两局部物镜的微光刻投影物镜，该局部物镜包括两个凹面镜，但该投影物镜仅具有一个第一局部物镜，其称为所谓的区域组。区域组仅包括所谓的轴外(Off-Axis)-镜体扇形段。该物镜不具有第三局部物镜，也就是并没有带镜体的变倍组，该变倍组具有用于光束的通道。这种物镜的优点在于，通过取消变倍组可以省掉两个镜体。因此，能够增大光传输并且降低制造成本。在本物镜中，变倍组的效果，即从小孔径的区域组到大孔径的孔径组的中转将通过区域组和孔径组自己来完成。在优选的实施例中，区域组包括六个镜体，镜体排列例如是凹-凹-凸-凹-凸-凹或凹-凸-凹-凸-凸-凹。在这种物镜的特别优选的实施例中能够特别地实现无主射角并且孔径NA＝0.7。

根据本发明的第二个方面，提出一种物镜，利用该系统可以分辨出在50nm的范围内和更少，在波长≤193nm、特别是≤157nm、更优选是≤100nm时的结构尺寸的构造。本发明的第二个方面通过一个系统而实现，其中该系统这样构成，即像侧的数值孔径NA大于0.7。数值孔径优选大于0.72，优选大于0.80，更优选大于0.90。

另外，根据本发明的第二个方面的物镜优选具有八个以上的镜体，特别是至少十个。可选地或额外地，根据本发明的第二个方面的物镜可以具有图像区，其中至少一个图像区尺寸或图像区度量大于1mm。

在一个特别的实施例中，大数值孔径的系统的特征在于，主光线到所有镜体上的中心区域点(feldpunkt)的入射角小于30°。

根据本发明的第二个方面，在系统的一个优选实施例中，该系统具有两个子系统，第一个子系统和第二个子系统。

第一子系统优选地包括不带有中心孔的镜体，该镜体优选地相对于投影物镜的主轴外轴地设置。因此，该镜体通过轴外(Off-Axis)-扇形段形成。第一子系统也称为区域组。

第二子系统包括具有至少一个带有中心孔的镜体，第二子系统也称为孔径组。

在根据本发明的第二个方面的第一个实施例中，区域组包括八个镜体，其划分为具有六个镜体的第一局部物镜子系统和具有两个镜体的第二局部物镜系统。区域组的镜体排列优选地为凹-凹-凸-凹-凹-凸-凸-凹。由于区域组包括八个镜体，因此与相关区域有关的图像误差被很好地校正。

进一步根据本发明的第二个方面，在第一实施例中，孔径组包括两个凹面镜。

进一步根据本发明的第二个方面，在第二个实施例中，区域组包括六个镜体，其镜体排列为凹-凹-凸-凹-凸-凹。区域组划分为具有四个镜体的第一局部物镜子系统和具有两个镜体的第二局部物镜子系统。孔径组包括：第一局部物镜子系统，由两个凹面镜构成；第二局部物镜子系统，由两个凹面镜构成。总之，在根据第二实施例的物镜中，总共形成了三个过渡图像。第二实施例的特征在于，在很小的入射角时实现很大的孔径。在根据本发明的另一第二方面的第二实施例中，主光线到中心区域点的入射角小于30°。此外，根据本发明的另一第二方面的第二实施例，系统的特征在于镜体之间的偏移距离大。

在根据本发明的第二方面的第三实施例中，区域组包括六个镜体，其镜体排列为凸-凹-凹-凸-凸-凹。孔径组也划分为第一局部物镜子系统和第二局部物镜子系统。孔径组中的镜体排列为：凸-凹-凹-凹。物镜总共具有两个过渡图像。物镜尤其表征出很大的孔径。

在本发明的第三方面中，系统具有至少八个镜体，其中系统这样构成，即像侧的数值孔径NA大于0.5，尤其大于0.7，其中在物面和像面的光束路径中最大形成一个过渡图像。

在备选的实施例中，进一步根据本发明的第三方面的系统具有两个局部物镜，并且第二物镜具有至少一个镜体，该镜体具有用于穿过光束的孔。在特别的实施例中，该系统的特征在于，主光线至所有镜体上的中心区域点的入射角小于30°，优选小于26°。

在根据本发明的第三方面的系统的一个优选的实施例中，第一子系统仅包括不带中心孔的镜体，该镜体优选地外轴于投影物镜的主轴设置。该镜体通过所谓的轴外(Off-Axis)-扇形段形成。第一子系统也称为区域组。

第二子系统优选地包括至少一个具有中心孔的镜体。第二子系统也称为孔径组。

在一个优选的实施例中，区域组包括六个镜体，其镜体排列为凸-凹-凹-凸-凸-凹，并且具有光瞳中的中心遮蔽元件，该中心遮蔽元件在面积上要小于总的照明光瞳的12％。该实施例的优点在于，光瞳的遮蔽很少。该实施例的另一优点在于，入射光瞳具有负的截距。这实现了在照明系统中放弃两个镜体，因此提高了用于整体系统的传输。

在本发明的可选实施例中，区域组包括六个镜体，其镜体排列为凹-凹-凸-凹-凹-凸，其中第一镜体的曲率半径这样大，以至于其也可以设计为平的或凸的。入射光瞳的截距在该实施例中设计为正的，从而在区域组中的镜面上出现特别小的入射角，该入射角＜26°。

无需实施发明，也可以提出一些系统，在这些系统中，主光线在标度线上平行于光学轴线。为了实施对于该系统的照明，或者必须使用传输标度线(transmissionsmaske)，或者在使用反射标度线(REFL反射值exionsmaske)时，在光线路径中安置光线分配器或半透射的镜体。

在优选实施例中，孔径组包括两个镜体。优选地，孔径组的第一镜体是凸面镜，孔径组的第二镜体是凹面镜。

在本发明的特别优选的实施例中，区域组和孔径组之间正好形成过渡图像。

在优选的实施例中，在孔径组的第一镜体和第八镜体之间的光路中设置光阑，也就是在孔径组的第二镜体和第七镜体之间。通过孔径光阑这样的设置，可以将该孔径光阑设计为虹膜光阑，因而有足够有效的结构空间。

可选地，光阑也被设置在区域组附近或设置在一个镜体上。

根据本申请的物镜，特别是投影物镜的其它有利的设计方案及其应用尤其在从属权利要求和所属的附图说明中作了描述。

这里所述的物镜，尤其是用作光刻-投影曝光装置中的投影物镜。在光刻-投影曝光装置中，照明系统照射设有构造的掩膜(标度线)，该标度线通过投影物镜成像到光敏基片上。这种光刻投影曝光装置已由背景技术充分的公开，例如US 5,212,588，US 5,003,567，US 6,452,661或US 6,195,201的EUV-光刻，以及US 6,512,641和EP 1069448的波长≤193nm的光刻。

特别优选的是双面磨平的照明系统，尤其是在该系统中区域磨平镜体的区域磨面具有标度线平面中所要曝光的区域的形式，也就是在区域磨面的所要曝光的环形区域上的区域磨面设计成环形。在这种系统中不需要形成区域的镜体。

微观结构的半导体组件将通过许多单一且复杂的工序步骤来制造。在此，一个重要的工序是对光敏基片(晶片)的曝光，例如具有光胶剂(Fotolack)的硅化基底。在此，在制造单一的所谓涂层或层时，使相应的标度线通过投影物镜成像到晶片上。

综上所述，本发明中说明的物镜，特别是所描述的投影物镜具有以下章节所述的优点，该优点可以单独体现或综合的体现。

所描述的反射式的投影物镜的优点是大的像侧的数值孔径。投影物镜可以具有大的像侧的数值孔径，并且具有相对小的光线入射角，该光线射到投影物镜的反射元件上。相应地能够降低被反射元件反射的光线的强度波动，与投影物镜相比较，在这种投影物镜中，光线在较宽角度范围内射到一个或多个反射元件上。降低了的强度波动将便于实现更好的图像质量。此外，在此示出的投影物镜的某些实施例具有大的像侧的数值孔径以及相对大的工作距离，这使得有足够的结构空间例如用于晶片层，并且能够方便地接近像面。例如，像侧的工作距离可达为15mm或15mm以上。

此外，在一些实施例中，投影物镜是像侧聚焦远心的。在某些实施例中，投影物镜包括有镜体，这些镜体具有用于穿过光线的孔，其结构使得光瞳只是出现小的暗化。某些实施例的特征在于，很高的分辨率。例如能够分辨出构造宽度≤50nm的投影物镜构造。这种高分辨率可以在根据本发明的投影物镜中与较高的像侧的数值孔径一同实现。投影物镜优选地设计用于短波，例如10nm和30nm的波长。

投影物镜具有小投影误差的成像。在某些实施例中，投影物镜具有小于或等于10mλ的波前误差。在一些实施例中，数值上的偏差最好校正到1nm。

投影物镜可以包括一个或多个光瞳面，所述投影物镜为了在光瞳面里安装孔径光阑或暗化光阑或者遮蔽光阑，可以设计为容易触及的。

此处所述的投影物镜可以设计用于在多个不同的波长中时工作，例如可见光范围中的波长或UV-波长。更特别优选的是，该实施例设计用于在EUV-波长时工作。在本发明的另一设计方案中可以有多个实施例设计成用在一种或多种波长中或者在一种波长范围中。

在投影物镜的某些实施例中，在相对大的像侧孔径中在标度线上具有很小的角度。例如，照明系统的光线能够以相对于光学轴线＜10°或小于更小的角度(如大约7°)射到标度线上，其中投影物镜具有大于或等于0.4的像侧的数值孔径。

在某些实施例中，投影物镜的特性是能够降低照明系统的复杂性。例如投影物镜的射入光瞳在光路中的位置位于物面之前。换句话说，主光线从不同区域点相互参照地并且参照光学轴线地发散地射出。这使投影物镜的入射光瞳或照明系统的出射光瞳容易靠近，然而在照明系统中并不需要一个光学元件，例如是望远系统(teleskopsystem)，以使得在投影物镜的入射光瞳处上成像出照明系统的出射光瞳。

在某些实施例中，投影物镜可以具有接近于某个位置的相对大的工作空间，在该位置上光学轴线相交于物面。这能够使得元件，特别是照明系统的元件接近于标度线设置。在一些实施例中，这可以能够这样来实现，即投影物镜这样构成或设计，使镜体在物理意义上最靠近于物面定位，相对远地远离于光学轴线。在这样的多个实施例中，从投影物镜的标度线射向第一镜体的光束与从投影物镜的从第二镜体射向第三镜体的光束相交。

通过公开，在本申请中也包括了特征的所有组合，尽管这些特征只是单独地提出，而不是明确地按组合来描述。

附图说明

本发明现在根据附图来详细地说明，但这些实施例并不构成对本发明的限定。本发明的其它优点和特征将由以下示例的说明书来提出。示出：

图1a：缩微光刻-投影曝光装置的示意图，

图1b：射到一个像面的物体上的光线锥体(Stahlkonus)，

图1c：镜面的截面图，穿过投影物镜的光线的多条光线射到该镜面上，

图1d：具有孔的镜体的示例，该孔用于透射光束，

图1e：不具有用于光束的孔的镜体的示例，

图1f：子午平面中的局部物镜的示例，

图1g：子午平面中的可选局部物镜的示例，

图1h：在子午平面中由具有孔的镜体构成的局部物镜，

图1i：局部物镜的可选示例，该局部物镜由多个镜体构成，这些镜体都在子午平面中并含有孔，

图1j：在镜体上带有暗化光阑或遮蔽光阑的投影物镜的设计方案，

图1k：在两个镜体之间的光路中带有遮蔽光阑的投影物镜的设计方案，

图1l-m：在两个镜体之间的光路中带有遮蔽光阑以及固定装置的投影物镜的设计方案，

图1n：环形区的示例，例如在像面中形成该环形区，

图1o：像侧的自由工作距离的定义，

图1p：在物镜部分中带有较差的光路的投影物镜的设计方案，

图1q：带有数值孔径NA＝0.54并六倍放大的8镜体系统的第一实施例，

图2：带有数值孔径NA＝0.5并四倍放大的8镜体系统的第二实施例，

图3：带有数值孔径NA＝0.5并五倍放大的8镜体系统的第三实施例，

图4：带有数值孔径NA＝0.5并六倍放大的8镜体系统的第四实施例，

图5：带有数值孔径NA＝0.5并八倍放大的8镜体系统的第五实施例，

图6a：带有数值孔径NA＝0.6并8倍放大的8镜体系统的第六实施例，

图6b：带有数值孔径NA＝0.6并8倍放大的8镜体系统的第七实施例，

图6c：带有数值孔径NA＝0.6并8倍放大的8镜体系统的第八实施例，

图6d：带有数值孔径NA＝0.6并8倍放大的8镜体系统的第九实施例，

图6e：带有数值孔径NA＝0.7并8倍放大的8镜体系统的第十实施例，

图7：带有数值孔径NA＝0.75并八倍放大的10镜体系统的第一实施例，

图8：带有数值孔径NA＝0.75并八倍放大的10镜体系统的第二实施例，

图9：带有两个过渡图像的10镜体物镜的第三实施例，

图10：带有数值孔径NA＝0.72并八倍放大的10镜体系统的第四实施例，

图11：带有数值孔径NA＝0.70并八倍放大的10镜体系统的第五实施例，

图12：带有数值孔径NA＝0.72并八倍放大的10镜体系统的第六实施例，

图13：在第二或第三局部物镜的范围内的第二过渡图像的位置，

图14：在第二或第三局部物镜的双镜体中的最佳化的过渡图像位置，

图15：带有Mangin镜体的第二局部物镜的实施例，

图16：NA＝0.7并八倍放大的10镜体系统的第七实施例，

图17：NA＝0.5并八倍放大且凹面镜作为在从物面到像面的光路中的第二镜体的6镜体系统的第一实施例，

图18：NA＝0.5并八倍放大的另一6镜体系统的实施例，

图19：具有微光刻投影物镜的照明系统，该投影物镜具有暗化光阑，

图20：带有用于小于50nm结构成像的大孔径NA＝0.72的10镜体物镜的第一实施例，

图21：带有用于小于50nm结构的成像的大孔径NA＝0.85的10镜体物镜的第二实施例，

图22：带有用于小于50nm结构的成像的大孔径NA＝0.90的10镜体物镜的第三实施例，

图23：带有像侧的数值孔径NA＝0.70并八倍放大的8镜体系统的第一实施例，

图24：带有像侧的数值孔径NA＝0.70并八倍放大的8镜体系统的第二实施例。

具体实施方式

在图1a到1p中根据附图详细地说明了总的发明理念，该发明理念使用在许多个实施例中并涉及到多个实施例。

在图1a中示出了缩微光刻-投影曝光装置2100。缩微光刻-投影曝光装置包括：光源2110；照明系统2120；投影物镜2101以及结构支承或工作面2130。此外，示出了笛卡尔的坐标系统。光源2110的光线输送到照明系统2120。照明系统2120将影响来自于光源2110的光线，或者在该照明系统中对光线进行均匀化，或在其中将光线的光束2122引导到掩膜2140上，该膜位于物面2103中，投影物镜2101使从掩膜2140反射到基片面2150上的光线成像，该基片面位于像面2102中。投影物镜2101的像侧上的光束以参考标识2152表示。基片2150由结构支承2130支撑或支承，其中结构支承2130使基片2150相对于投影物体2101运动，从而投影物镜2101将掩膜2140在基片2150的不同部位上成像。

投影物镜2101包括光学轴线2105。如图1a中所示，投影物镜2101使一部分的掩膜2140在像面2102中成像，该部分掩膜不包括投影物镜2101的光学轴线。在未示出的可选设计方案中，也可以使位于投影物镜的光学轴线HA上的物体在像面2102中成像。光源2110这样来选择，即该光源提供工作波长λ的电磁光线，缩微光刻-投影曝光装置2100通过该光线来工作。在多个实施例中，光源2110是一种激光光源，例如激光等离子光源，用于发射EUV光线或波长248nm的KrF激光或193nm的ArF激光。可选地，也可以不使用激光光源，例如用发光二极管(LED)，其发射电磁光谱中蓝色或UV区中的光线，该光线例如是365nm、280nm或227nm的波长。

缩微光刻-投影曝光装置的工作波长λ位于电磁光谱的紫外线区或超紫外线(EUV)区中。工作波长可小于等于400nm，小于等于300nm，特别小于等于200nm，尤其小于等于100nm。在实施例中，工作波长可以例如设置在193nm的范围内，优选在157nm的范围内，更优选在EUV波长范围内，尤其在13nm左右的范围内。

使用特别短波的光线是尤其理想的，因为总的来看，投影物镜的分辨率与使用的工作波长大约是成比例的。所以，使用较短的波长的投影物镜比同样使用较长波长的物镜能够分辩出图像的更小的结构。

照明系统2120包括光学组件，其具有带有更加均匀的强度轮廓的准直的光线。照明系统2120还包括另外的光学仪器，以使光束2122引导到掩膜2140上。在特别优选的实施例中，照明系统包括另外的组件，这些组件具有光束的某种偏振特征。

像面2103至物面2102的距离为L，该距离也称为投影物镜2101的结构长度BL。一般来说，该结构长度取决于投影物镜2101的特殊的设计方案以及波长，缩微光刻-投影曝光装置2100以该波长来工作。在描述的多个实施例中，结构长度处在一米到大约三米的范围内，优选地在大约1.5m到2.5m的范围内。

在某些实施例中，结构长度小于2m，例如小于1.9m，优选小于1.8m，更优选小于1.7m，特别优选小于1.6m，尤其小于1.5m。

投影物镜2101具有成像系数，其关系到物面2103中区域的外形尺寸与像面2101中的成像区域的相应外形尺寸的比例。通常应用在光刻装置中的投影物镜是缩小-投影物镜，也就是说，图像的尺寸要小于物体的尺寸。因此在多个实施例中，投影物镜2101可能在产生像面2102中产生一个区域，其尺寸与物面2103中的尺寸相比减小一个系数为2倍或以上，优选3倍或以上，特别是4倍或以上，更优选是5倍或以上，特别优选是6倍或以上，优选7陪或以上，特别是8倍或以上，更优选是9倍或以上，特别优选是10倍或以上。但也可以开发出一种投影物镜，该物镜具有放大的图像或与物体相同尺寸的图像。

在图1b中示出了光束的边缘光线2152，该边缘光线使物体在像面2102中成像。边缘光线2152限定了光线锥体。

光线锥体的角度关系到投影物镜2101的像侧的数值孔径(NA)。像侧的数值孔径可以表示为

NA＝n₀＊sinΘ_max，

其中n₀涉及介质的折射指数，该介质邻接于基片2150。该介质例如可以是空气、氮气、水或真空。Θ_max是通过投影物镜2101的边缘光线而限定的角度。

一般来说，投影物镜2101具有相对大的像侧的数值孔径NA。例如在多个实施例中，投影物镜2101的像侧的数值孔径NA大于0.4，特别是大于0.45，特别是大于0.5，特别是大于0.55，特别是大于0.6，特别是大于0.65，特别是大于0.7，特别是大于0.75，特别是大于0.8，特别是大于0.85，特别是大于0.9。通常，投影物镜2101的分辨率根据波长λ和像侧的数值孔径而变化。

投影孔径的分辨率可以利用波长和数值孔径通过以下公式来估算。

$R=k\·\frac{\mathrm{\λ}}{\mathrm{NA}}$

在此，R表示为投影物镜可以分辨的最小尺寸，k是无因次系数并且称为处理因子。处理因子k根据不同的系数来变化，例如保护材料的偏振特性。典型地k处于0.4到0.8的范围之间，对于特殊的应用领域，k也可以在0.4以下及0.8以上。

在多个实施例中，投影物镜2101具有相对高的分辨率，也就是说，R的值相对较小。例如R的值可设定为小于等于150nm，优选小于等于130nm，更优选小于等于100nm，特别优选小于等于75nm，更优选小于等于50nm，优选小于等于40nm，更优选小于等于35nm，更优选小于等于32nm，特别小于等于30nm，优选小于等于28nm，特别是小于等于25nm，特别优选小于等于22nm，优选小于等于20nm，特别优选小于等于18nm，特别小于等于17nm，更优选小于等于16nm，特别小于等于15nm，特别优选小于等于14nm，更优选小于等于13nm，特别优选小于等于12nm，优选小于等于11nm，尤其是优选小于等于10nm。

通过投影物镜2001形成的图像的质量可以以不同的类型和方式来定量表示(quantifizieren)。

例如可以表示出图像特征或定量表示这些图像，这基于所测量或计算出的图像与理想条件的偏差，该理想条件可以利用高斯光学系统来实现。这些偏差通常称为像差。在用来定量表示与理想的或者所希望形式的一种波前的偏差的一种尺度为“均方根”-波前误差，即所谓的均方根值W_RMS。例如在由Micheal Bass(McGraw Hill)等编辑的“光学手册”的第一、第二册(1995年出版)的第35.3页中定义了W_RMS。通常情况下，物镜的W_RMS的值越低，波前则越少偏离于所希望或者所理想的形式，进而图像的质量越好。

在一个优选的实施例中，投影物镜2101在平面2102中具有图像W_RMS的很小的值，例如一个投影物镜2101可以具有W_RMS值，该值约为0.1λ或者小于0.1λ，特别是小于0.07λ，特别优选小于0.06λ，特别是小于0.05λ，优选小于0.045λ，特别是小于0.04λ，尤其优选小于0.035λ，特别优选小于0.03λ，特别优选小于0.025λ，特别优选小于0.02λ，特别优选小于0.015λ，特别优选小于0.01λ。

另外一个可以用来评估图像质量的另一个尺度是像场弯曲或像场曲率、所谓的区域曲率(Field curvature)。像场曲率定义为取决于区域点(Feldpunkt)的轴向焦点面位置的幅值(peak-to-valleyWert)。在多个实施例中，投影物镜2101具有相对于平面2102中的图像相对较小的像常曲率。例如，投影物镜2101具有像侧的图像曲率，该曲率小于20nm，优选小于15nm，特别优选小于12nm，尤其优选小于10nm，尤其优选小于9nm，优选小于8nm，优选小于7nm，尤其优选小于6nm，尤其小于5nm，尤其优选小于4nm，特别优选小于3nm，优选小于2nm，尤其优选小于1nm。

对此，另一种用来评估投影物镜的光学工作性能的尺度是失真、即所谓的畸变。该失真定义为在像面中图像点的取决于区域点的存放离开理想的图像点位置的最大绝对值。在多个实例中，投影物镜具有相对较小的等于或者小于10nm的失真，优选等于或小于9nm，最优选等于或小于8nm，特别优选等于或小于7nm，最优选等于或小于6nm，特别优选等于或小于5nm，尤其等于或小于4nm，优选等于或小于3nm，最优选2nm，优选等于或小于1nm。

若物镜设计为反射光学系统，则投影物镜2101包括多个镜体，这些镜体这样设置，以使得从掩膜2140射至基片2150的光线被这样反射，从而在基片2150的表面上形成掩膜2140的图像。投影物镜的特殊的设计方案将在以下的说明中阐述。一般来说，镜体的数量、尺寸和结构由投影物镜2101的所希望的光学特性和投影照明设备2100的物理的边界条件决定。

在投影物镜2101中镜体的数量可以改变。典型地，镜体数量与对透镜的光学特性的不同要求有联系。

在某些实施例中，投影物镜2101具有至少四个镜体，优选至少五个镜体，最优选至少六个镜体，特别优选至少七个镜体，尤其优选至少八个镜体，优选至少九个镜体，特别优选至少十个镜体，尤其优选至少十一个镜体特别优选至少十二个镜体。在本发明的特别优选的实施例中，物镜的镜体设置在物面和像面之间，投影物镜2101具有偶数个镜体，例如四个镜体、六个镜体、八个镜体或者十个镜体。

投影物镜2101通常包括一个或者多个具有正折光力的镜体。换句话说这意味着，镜体的反射部分，也就是镜体的使用区域具有凹面，并且由此称为凹面镜或凹面镜体。投影物镜2101可以包括两个或者多个，例如三个或者多个，特别是四个或者多个，尤其是五个或者多个，特别是六个或者多个凹面镜。投影物镜2101也可以包括一个或者多个镜体，该镜体具有负的折光力。这意味着，一个或者多个镜体具有反射部分，这就是说具有带有凹面的使用区域。这种镜体也称为凹面镜体或者凹面镜。在一些实施例中，投影物镜2101具有两个或者多个，特别是三个或三个以上，尤其四个或四个以上，特别是五个或五个以上，尤其六个或六个以上的凹面镜体。

在某些实施例中，镜体如此设置在投影物镜2101中，从而由物面2103发出的光线形成一个或者多个过渡图像。

本发明的实施例具有一个或者多个过渡图像，并且包括两个或者多个光瞳面。在优选的实施例中，一个孔径光阑物理意义上可接近地至少设置在任一个光瞳面中。

镜体通常如此构成，使投影物镜大部分的工作波长λ的光，基本上以一个角度或角度范围射到镜体面上。镜体可以如此设计，使得镜体例如将射到镜体面上的具有波长λ的50％以上的光线反射，优选60％以上，最优选70％以上，特别优选80％以上，尤其优选90％以上。在一些实施例中，镜体包括一种多层叠层的，所谓的多层叠层、与各层的材料不同，其中该叠层的结构应使其基本上将波长λ的射入光线反射到镜面上。每个叠层薄膜具有约λ/4的光学厚度。多层叠层可以包括大于或等于20层，优选大于或等于30层，特别优选大于或等于40层，尤其优选大于或等于50层。所选出的材料通常适用于缩微光刻装置的工作波长λ，其用于形成多层叠层。多层系统例如由交替的多层构成，这些多层由钼和硅或者钼和铍来围绕镜体构成，光线在10nm至30nm的波长区域中反射，例如当波长值为13nm或11nm时。

在某些实施例中，镜体由石英玻璃制成，该镜体涂覆有若干个铝层。这种铝层再次涂镀，这就是说，例如用于约193nm的波长的，如MgF₂、LaF₂、Al₂O₃材料以介电层涂镀的绝缘层包裹。

通常，部分被镜面反射的光线成分是变化的，作为光线在镜面上的入射角度的函数。因为所形成的光线通过反射光学的投影物镜沿着许多不同的路径延伸，因此光线在每个镜体上的入射角度可以变化。这一点在图1c中示出，镜体2300的其中一部分在子午线的部分中示出，这就是说在子午平面中示出。该子午平面是投影物镜的一个平面，该平面包括光学轴线。镜体2300包括凹面反射的镜面2301。所形成的沿着不同的路径射到镜体的表面上的光线包括例如通过光线2310、2320、2330示出的路径。光线2310、2320、2330射到镜面2301的一部分上。镜面上的法线在镜面2301范围中是不同的。表面法线的方向在该范围中由直线2311、2321和2331示出，该直线与光线2310、2320、和2330一致。光线2310、2320、和2330以Θ₂₃₁₀、Θ₂₃₂₀和Θ₂₃₃₀入射角射到表面。

对于在投影物镜2100中的每一个镜体可以表示出所形成光线在许多路径上的入射角。可以示出在投影物镜2101的子午截面中射到每个镜体上的光线的最大角度。该最大的角度以Θ_max标注。通常，投影物镜2101的不同镜体的角度Θ_max可以变化。在本发明某些实施例中，投影物镜2101的全部镜体的最大值Θ_max(max)为等于或小于75°，优选等于或小于70°，最优选等于或小于65°，特别优选等于或小于60°，优选等于或小于55°，特别是等于或小于50°，特别是等于或小于45°。在多个实施例中，最大角度Θ_max(max)相对较小。最大角度Θ_max(max)例如可以为等于或小于40°，优选等于或小于35°，最优选等于或小于30°，特别是优选等于或小于25°，特别优选等于或小于20°，特别是等于或小于15°，特别是等于或小于13°，特别优选等于或小于10°。

另一种表示特征的可能性在于，通过在每个镜体上的待照亮的区域的中心区域点的主光线在子午截面中每个镜体上的反射角表示特征。该角度用Θ_CR标注。关于主光线入射角度Θ_CR也已在本申请的开头部分中说明。在投影物镜中的最大角度Θ_CR(max)又可以定义为中心区域点的最大主入射角。该角度Θ_CR(max)可以相对小，例如在投影物镜中的最大角度Θ_CR(max)可以小于35°，优选小于30°，最优选小于25°，特别是优选小于15°，尤其小于13°，特别优选小于10°，优选小于8°，或者最优选小于5°。

此外，在投影物镜2101中的每个镜体还可以通过在投影物镜2101的子午截面中的入射角的范围表征。在每个镜体上角度Θ发生变化的区域称之为ΔΘ。对于每个镜体，ΔΘ由角度Θ_(max)和Θ_(min)之间的差别来限定，其中如前述定义了在投影物镜2101子午截面中的镜面上形成的光线的最大入射角度的Θ_(min)和射到镜面上而形成的光线的最大值的Θ_(max)。通常在投影物镜2101中每个镜体上的范围ΔΘ都是变化的。对于多个镜体，ΔΘ可以相对较小。例如ΔΘ可以小于10°，优选小于8°，尤其优选小于5°，非常优选小于3°，特别是小于2°。由此可选地，在投影物镜2101中的另一个镜体，ΔΘ可以相对较大。例如ΔΘ对于多个镜体可以是等于或者大于20°，特别是等于或者大于25°，特别优选等于或者大于30°，尤其优选等于或者大于35°，尤其是等于或者大于40°。在多个设计方案中，投影物镜2101的全部镜体的一个镜体上，ΔΘ的最大值、角度变化最大值的值ΔΘ_max可以相对较小。例如值ΔΘ_max小于25°，特别是小于20°，尤其是小于15°，特别是小于12°，尤其小于10°，特别小于8°，特别是小于7°，最优选小于6°，特别优选小于5°，尤其优选小于4°。

通常，光学反射的投影物镜如此设计，即不同于在折射系统中应用的透射部件，该投影物镜将考虑到光路的通过反射部件引起的阻断。

该镜体如此设计和设置，从而使得通过投影物镜传播的光线在通过透射口或者孔的光路中在一个镜体里传播，或者在镜体的转角处经过。因此在投影物镜2101中的镜体可以分为两组：

-包括有用于光线穿过的孔的镜体和

-其中没有孔的镜体

在图1d中示出镜体2600的实例，该镜体包括用于光束穿过的孔。镜体2600包括孔2610。镜体2600可以如此设置在投影物镜2101中，使光学轴线2105与孔2610相交。镜体2600为直径为D的圆形形状。通常D由投影物镜的设计来确定。在多个实例中，D为小于或等于1500mm，优选小于或等于1400mm，特别优选小于或等于1300mm，特别是小于或等于1200mm，尤其是小于或等于1100mm，最优选小于或等于1000mm，特别优选小于或等于900mm，尤其优选小于或等于800mm，最优选小于或等于700mm，特别是小于或等于600mm，优选小于或等于500mm，尤其是小于或等于400mm，最优选小于或等于300mm，特别是小于或等于200mm，最优选小于或等于100mm。

通常，投影物镜2101的镜体可以是圆形的或非圆形的形状，该镜体包括有孔。

非圆形结构的镜体可以具有最大尺寸，该尺寸小于1500mm，优选小于1400mm，特别是小于1300mm，优选小于1200mm，特别是优选小于1100mm，优选小于1000mm，特别是小于900mm，优选小于800mm，特别是小于700mm，优选小于600mm，特别是小于500mm，优选小于400mm，特别是小于300mm，优选小于200mm，特别是小于100mm。

孔2610例如为圆形具有直径D₀。D₀取决于投影物镜2101的设计，并且通常使它有足够大的孔用于穿透从物面2103到像面2102的光线。

该孔也可以是非圆形的。例如多个非圆形孔包括多个多边形孔，例如像正方形孔、矩形孔、六角形孔、八角形孔，以及非圆形拱形孔，例如椭圆形孔，或者非正规的拱形孔。

非圆形形状的孔可以具有等于或小于0.75D的最大直径，特别是等于或小于0.5D，优选等于或小于0.4D，特别是等于或小于0.3D，优选等于或小于0.2D，特别是等于或小于0.1D，优选等于或小于0.05D。在多个实施例中，镜体可以包括有多个非圆形孔，孔的最大尺寸为等于或小于约50mm，优选等于或小于45mm，特别是等于或小于40mm，优选等于或小于35mm，特别是等于或小于30mm，优选等于或小于25mm，特别是等于或小于20mm，优选等于或小于15mm，特别是等于或小于10mm，特别是等于或小于5mm。

在多个实施例中，其中投影物镜2101包括一个以上的具有孔的镜体，不同镜体的多个孔可以有同样形状或者不同形状。此外，在不同镜体中供光线穿透的孔具有相同的尺寸或者不同的尺寸。

在图1e中示出了不包括孔的镜体2660的一个实例。该镜体2660具有环状扇形部件的形状。该镜体2660与具有直径D的圆形镜体2670的一个扇段的形状相一致。镜体2660在x方向上具有最大的尺寸或者外形尺寸，该尺寸用M_x表示。在多个实施例中，M_x为等于或小于1500mm，优选等于或小于1400mm，特别是等于或小于1300mm，尤其是等于或小于1200mm，优选等于或小于1100mm，特别是等于或小于1000mm，优选等于或小于900mm，特别是等于或小于800mm，优选等于或小于700mm，特别是等于或小于600mm，特别是等于或小于500mm，优选等于或小于400mm，特别是等于或小于300mm，优选等于或小于200mm，特别是等于或小于100mm。

镜体2660以子午线2675对称。镜体2660具有沿着子午线2675的尺寸M_x。M_y可以小于或大于M_x。在多个实施例中，M_x在0.1M_x的区域中，优选大于或等于0.2M_x，特别是大于或等于0.3M_x，尤其大于或等于0.4M_x，优选大于或等于0.5M_x，特别是大于或等于0.6M_x，优选大于或等于0.7M_x，特别是大于或等于0.8M_x，最优选大于或等于0.9M_x。在某些实施例中可选地，M_y可以为大于或等于1.1M_x，优选大于或等于1.5M_x，或者在2M_x至10M_x的区域中。M_y可以为等于或小于约1000mm，优选等于或小于900mm，特别是等于或小于800mm，优选等于或小于700mm，特别是等于或小于600mm，优选等于或小于500mm，特别是等于或小于400mm，尤其等于或小于300mm，特别是等于或小于200mm，优选等于或小于100mm。

镜体不包括孔并且如此设置，即光学轴线2105与镜体相交，或者该光学轴线2105不与镜体相交。

基于该设计，投影物镜2100通常包括不同形状和尺寸的镜体。在多个实施例中，投影物镜的每个镜体的最大尺寸为等于或小于1500mm，优选等于或小于1400mm，特别是等于或小于1300mm，优选等于或小于1200mm，特别是等于或小于1100mm，尤其等于或小于1000mm，特别是等于或小于900mm，优选等于或小于800mm，特别是等于或小于700mm。

在某些实施例中，投影物镜2101包括一组镜体组，该镜体组具有例如等于或多于2个镜体，等于或多于3个镜体，等于或多于4个镜体，等于或多于5个镜体，等于或多于6个镜体，该镜体没有孔，并且如此设置，即该镜体将物体例如成像到像面2102中或者过渡像面中。在多个实施例中，其中投影物镜2101包括一组或者多组镜体，该组镜体称为局部物镜或者部分系统。

在某些实施例中投影物镜2101包括一个以上局部物镜。例如投影物镜可以包括两个局部物镜，三个局部物镜，四个局部物镜，或者多于四个局部物镜。局部物镜的一个实例是局部物镜2400，该局部物镜在图1f中示出。局部物镜2400包括镜体2410、2420、2430、和2440，该多个镜体如此设置，即与物面2103或者过渡像面一致的物面2403发出的光线成像到像面2402中，该像面与像面2102或者过渡像面一致。镜体2410、2420、2430和2440的反射表面是轴向对称的表面的多个部分，其中镜面的剩余部分被去除，以便提供用于形成光线的光路。镜体的多个部分是射到光线的镜面的部分。该部分被称为使用范围。在穿过投影物镜的光线的路径中，这就是说在光程中或者光路中的第一镜体是所述镜体2420，其紧挨着，也就是设置在面2402的附近，而第二镜体在光路中，这就是说在镜体2410的光程中，其紧挨着，也就是设置在面2403的附近。

在图1g中示出的可选的实施例中，局部物镜2450包括镜体2460、2470、2480和2490，它们使例如可与物面2103或者过渡像面一致的物面2453的光在例如与像面2102或者过渡像面一致的像面2452中成像。构成局部物镜2400的镜体，这就是说镜体2460、2470、2480和2490是轴对称表面的多个部分，在其中可以去除镜面的其余部分，以便提供成像光程或者成像光线的光路，这就是说，在此仅仅示出了镜体的反射光线的多个部位，即所谓的使用范围。在光程中的第三镜体，镜体2480与平面2452最近，相反在光程或光路中的第二镜体，镜体2460与平面2403最近。

局部物镜400、500由不包括孔的镜体构成时，而一个局部物镜也可以由多个包括孔的镜体构成。就此在图1中获悉，在图1中示出了局部物镜2500，该局部物镜由镜体2510、2520组成，其中镜体2510具有孔2511。局部物镜2500如此构成，使光线成像到像面2502中，该像面例如可以与像面2102或者过渡像面一致。

在图1i中示出了局部物镜的另一个实例，该局部物镜由包括孔的镜体构成。该局部物镜标注为局部物镜2550。局部物镜2550包括镜体2560和2570。镜体2560包括孔2561，并且镜体2570包括孔2571。局部物镜2550如此构成，使光线或者光成像到像面2552中，其中像面与像面2102或者过渡像面一致。

局部物镜应用多个具有孔的镜体，这导致了局部物镜光瞳的部分是暗化的。与此相应，带有这种类型的局部物镜的投影物镜2101的实施例具有暗化的光瞳。投影物镜2101的光瞳到一个范围被暗化，该范围可以通过值R_obs表征，该值说明了投影物镜2101的光阑半径部分，该部分在子午截面或者子午面的光瞳面中被暗化。由于系统以光学轴线的旋转对称，因此可以有效计算出在子午面中的暗化半径。在多个包括有一个或多个带孔的镜体的实施例中，投影物镜2100可以具有很低的光瞳暗化。暗化半径R_obs例如可以为等于或小于孔径的30％，优选等于或小于25％，特别等于或小于22％，优选等于或小于20％，特别等于或小于18％，优选等于或小于15％，特别等于或小于12％，优选等于或小于10％。

在多个实施例中，投影物镜2101包括可物理接近的一个或多个光瞳面，以便暗化光线的部件例如遮蔽光阑基本上设置在光瞳面中，其中光瞳面与光学轴线2105相交。

将暗化光阑或者遮蔽光阑设置在光瞳位置中，可以导致与区域无关的光瞳被暗化。

优选地，遮蔽光阑由一种材料构成或者由层组成，该层不反射工作波长λ的光线，这就是说，该材料基本上吸收所射入的工作波长λ的光线。遮蔽光阑优选地如此设计，从而散发光线不会到达该系统。在图1j中示出了镜体2910，该镜体基本上设置在投影物镜2101的光瞳面中，且在镜面上具有暗化光阑2912。暗化光阑2912可以例如由用于不反射波长λ的光线的涂层组成。暗化光阑2912阻挡沿着确定的光路推进的光线。这在图1j中通过光线2921、2922和2923举例说明。光线2921和2923与镜体2910的反射部分相交，相反光线2922与遮蔽光阑2912相交。因此沿着光路2921和2923推进的光线通过镜体2910反射到设置在光路中后面的镜体2920中。另一方面，沿着光路2922推进的光线通过暗化光阑或者遮蔽光阑2912被阻挡。

在某些实施例中，在镜体之间的暗化光阑可以设置在投影物镜2101中，例如暗化光阑设置在光瞳面中，该光瞳面与设置在投影物镜中其它的镜体的平面并不重合。参见图1k，遮蔽光阑2926在镜体2910和2920之间设置，以便阻挡沿着确定的光路在镜体之间推进的光线。暗化光阑可以例如在借助辅助光线2928的情况下设置定位，该局部光线穿过镜体的孔2924。

在图1l至1m中表示了另一种固定方式。在此，暗化光阑2930设置在镜体2910和2920之间，其中暗化光阑由固定环2392固定，该固定环的内部直径大于在光瞳面中投影物镜的孔径，在该光瞳面中设置暗化光阑2930。暗化光阑2930利用径向悬架2934保持在环形框架部件2932上。悬架2934如此设计，从而不会阻挡主要的光线或光。

在某些实施例中，基本上设置在光瞳面中的遮蔽光阑可以被去除，或者与另一个暗化光阑交换，而不必更换投影物镜的镜体。

在多个实施例中，暗化光阑设置在传播的光学元件上。例如，在工作波长中，暗化光阑可以固定在传导扁平元件上，用于该工作波长的材料是传导有效的并且具有足够的机械强度。

例如也可以在多个实施例中实现，其中，工作波长λ处于电磁光谱的可见范围中。在可视电磁光谱的这种类型的波长中，遮蔽光阑可以通过涂层或者在具有足够大尺寸的平坦的玻璃元件上设置暗化光阑实现，该平玻璃元件由物镜2101的机体固定。

例如可以在多个实施例中应用暗化光阑，在这些实施例中至少一个投影物镜2101的镜体具有用于穿过光线的孔。通常暗化光阑的尺寸可以改变。在某些实施例中，暗化光阑如此选择，使该暗化光阑具有尽可能小的尺寸，必须使用该尺寸，以便为投影物镜的入射光瞳提供一种基本与区域无关的暗化。在多个实施例中，暗化光阑或者遮蔽光阑具有光瞳孔径的半径的约等于或小于60％的径向尺寸，特别是等于或小于55％，尤其等于或小于50％，特别是等于或小于45％，最优选等于或小于40％，特别是等于或小于35％，尤其等于或小于30％，特别是等于或小于25％，最好等于或小于20％。

通常，投影物镜2101的区域的形状可以变化。在多个实施例中，该区域可以具有弧形的形状，例如环的扇形形状，即所谓的环形区域。例如，投影物镜可以具有由没有孔的镜体构成的局部物镜，如上所述，如局部物镜2400和2450，具有环形区域的形状。在图1f中示出了环形扇段2700或者环形区域。该环形扇段2700可以通过x-尺寸D_x、y-尺寸D_y和径向尺寸D_r表征。D_x和D_y与区域的尺寸一致或者与沿着x-方向和y方向的区域的大小一致。该尺寸在下述说明中给出。在像面中的具有例如18·1mm²的区域中为D_x＝18mm且D_y＝1mm。D_r与由光学轴线2105到区域扇段2700的内部界限所测量的环形半径一致。环形区域扇段2700对称于与y-z-平面平行的平面，如通过线2710说明。通常，D_x、D_y和D_r的尺寸可以变化，并且取决于投影物镜2101的设计。典型地，D_x大于D_y。场尺寸或者场大小D_x、D_y和D_r在物面2103和像面2102中的相对尺寸取决于投影物镜2101的放大或缩小而改变。在多个实施例中，在像面2103中的D_x相对大。例如在像面2103中的D_x大于1mm，优选大于3mm，特别是大于4mm，优选大于5mm，特别是大于6mm，特别是大于7mm，优选大于8mm，特别是大于9mm，优选大于10mm，特别是大于11mm，优选大于12mm，特别是大于13mm，优选大于14mm，特比是大于15mm，优选大于18mm，特别是大于20mm，优选大于25mm。在像面2102中的D_y可以处于0.5mm至5mm的区域中，或者0.5mm至1mm，优选0.5mm至2mm，特别是0.5mm至3mm，最优选0.5mm至4mm。典型地，在像面2102中的D_r可以在10mm至50mm的区域中。D_r在像面2102中可以例如为大于或等于15mm，例如大于或等于20mm，特别是大于或等于25mm，优选大于或等于30mm。此外，中心区域点2705优选地用于环形区域2700。

通常，对于投影物镜2101的其它区域形状来说，在像面2102中最大场尺寸或场大小可为大于1mm，优选大于3mm，特别是大于4mm，优选大于5mm，特别是大于6mm，特别是大于7mm，优选大于8mm，特别是大于9mm，优选大于10mm，特别是大于11mm，优选大于12mm，特别是大于13mm，优选大于14mm，特比是大于15mm，优选大于18mm，特别是大于20mm，优选大于25mm。

投影物镜2101的实施例具有相对大的像侧的自由工作距离。像侧的自由工作距离关系到镜体的镜面和像面2102之间的最短的距离，该镜体几何上最接近于像面2102设置。这在图1o中示出为镜体2810，该镜体几何上接近于像面2102设置。光线从表面2811反射到镜体2810上。像侧的自由工作距离以D_w表示。在多个实施例中，D_w为大于或等于25mm，优选大于或等于30mm，特别大于或等于35mm，优选大于或等于40mm，特别是大于或等于45mm，优选大于或等于50mm，特别是大于或等于55mm，优选大于或等于60mm，特别是大于或等于65mm。相对较大的工作距离是值得追求的，因为这可以使得，基片2150的表面可以设置在像面2102中，而并不碰到镜体2810的指向像面2102的一侧。

类似地，物侧的自由工作距离涉及到投影物镜2101中镜体的反射侧的平面和物面2103之间的最短距离，该物镜2101几何方面靠近于物面2103设置。在多个实施例中，投影物镜2101具有大的物侧的自由工作距离。例如投影物镜2101的物侧自由工作距离可为大于等于50nm，优选大于等于100nm，特别是大于等于150nm，优选大于等于200nm，特别是大于等于250nm，优选大于等于300nm，特别是大于等于350nm，特别是大于等于400nm，优选大于等于450nm，优选大于等于500nm，尤其大于等于550nm，优选大于等于600nm，特别是大于等于650nm，优选大于等于700nm，优选大于等于750nm，特别是大于等于800nm，优选大于等于850nm，尤其大于等于900nm，尤其大于等于950nm，尤其大于等于1000nm。在多个实施例中，相对大的物侧的自由工作距离是有利的，其中投影物镜2101和物面2103之间的空间必须是容易接近的。例如在这些实施例中，其中掩膜2140设计成反射的，必须从面对物体的一侧照射到掩膜。因此，在投影物镜2101和物面2103之间可以存在足够的空间，以便于通过照明系统2120以特定的照射角度对掩膜照射。此外，大的物侧的自由工作距离可以实现微光刻投影物镜的剩余设计上的灵活性，例如由于具有足够空间用于固定投影物镜2101的其它组件以及用于掩膜2140的结构支承。

在多个实施例中将这样定位，镜体将最接近于物面2103设置，使该镜体具有与光学轴线2105之间的一个大的距离。换句话说，光学轴线2105不与镜体相交，该光学轴线最接近于物面2103设置。图1p示出的系统包括四个镜体2941到2944，其中镜体2941接近于物面2103设置。镜体2941和光学轴线2105之间的最小距离是距离2946。

在多个实施例中，距离2946可以是大于等于50mm，优选大于等于60mm，特别是大于等于70mm，更特别是大于等于80mm，尤其是大于等于90mm，更特别是大于等于100mm，尤其是大于等于110mm，特别是大于等于120mm，特别是大于等于130mm，更特别是大于等于140mm，尤其是大于等于150mm，尤其是大于等于160mm，尤其是大于等于170mm，尤其是大于等于180mm，尤其是大于等于190mm，尤其是大于等于200mm，尤其是大于等于210mm，尤其是大于等于220mm，尤其是大于等于230mm，尤其是大于等于240mm，尤其是大于等于250mm，尤其是大于等于260mm，尤其是大于等于270mm，尤其是大于等于280mm，尤其是大于等于290mm，更优选是大于等于300mm。

有利的是，到光学轴线2946的距离相对大，因为这样在光学轴线2105与物面2103相交的地方的附近提供了很大的空间。该空间可以用来设置光刻工具或发光装置的其它组件，例如量照明系统的一个或多个光学组件，例如一种柔和入射镜体(gracing-incidence-Spiegel)、一种所谓的反射的柔和入射元件(gracing-incidence-Element)。一些由投影物镜形成的光线沿着光路2947延伸。这些光线按照以下次序相交或射到镜体上：镜体2942、镜体2941、镜体2943和镜体2944。在子午面中，光路2947与在镜体2941和2943之间的光路相交，在该光路于镜体2942上反射之前。

通常投影物镜2101这样设计，使主光线被标度线2140收敛或发散或平行于光学轴线2105。换句话说，投影物镜2101的入射光瞳的位置可以相对于物面2103变化，这取决于投影物镜的设计。在多个实施例中，物面2103处在投影物镜2101和投影物镜2101的入射光瞳之间。对此可选地，在多个实施例中入射光瞳定位在物面2103和投影物镜2101之间。

照明装置2120可以这样设置，使照明系统的出射光瞳基本上设置在投影物镜2101的入射光瞳的位置上。在某些实施例中，照明系统2120包括望远系统，该望远系统将照明系统的出射光瞳投影到投影物镜2101的入射光瞳的位置上。反之在多个实施例中，照明系统2120的出射光瞳位于投影物镜2101的入射光瞳的区域中，而在照明系统中不存在望远系统(Steleskop-system)，当物面2103设置在投影物镜2101和投影物镜的入射光瞳之间时，照明系统2120的出射光瞳与投影物镜的入射光瞳将会重合，而在照明系统中不必使用望远系统。

通常，投影物镜2101可以使用商业通用的光学设计程序例如ZEMAX、OSLO、Code V来进行设计。起初规定波长、场大小以及数值孔径来优化光学特性，这些特性是投影物镜所需要的，例如像波前误差、聚焦远心、畸形以及失真。接下来将通过详细的光学数据来说明本发明的实施例。

在图1q中示出了作为第一实施例的8镜体系统，其具有用于13.4nm工作波长的NA＝0.54的像侧的孔径。投影比例为六倍，也就是说，图像在像面中相对于物体缩小6倍并且分辨率为15nm。

图像区具有像面中13x 1mm²的尺寸，也就是D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝20mm。像侧W_RMS＝0.024λ并且像侧区域扭曲，也就是图像区域的扭曲为3nm。系统的结构长度为1745mm。

坐标系也以x、y及z方向标记。物体在y平面、z平面中示出，这些平面包括了投影物镜的光学轴线HA，并因此是子午平面。

根据本发明的投影物镜包括三个局部物镜(第一局部物镜100、第二局部物镜200及第三局部物镜300)。第一局部物镜包括总共四个镜体(S1、S2、S5及S6)。在从物面10到像面20的光路上可以看出，镜体S1是凹面镜，镜体S2是凸面镜，第七镜体S5是凸面镜以及镜体S6是凹面镜。第一镜体的成像倍数为1.77x。孔径光阑B设置在镜体S5上。例如在物面中设置标度线，物面以10表示。单一的镜体扇段以HA表示的光学轴线旋转对称，并且从物面10到像面20的系统的总长度也以BL称为结构长度。第一局部物镜也称为区域组，并且包括至少两个镜体(镜体S1和镜体S2)。如图1所示，镜体S1和镜体S2是外轴的镜体扇段，即所谓的轴外(Off-Axis)-镜体扇段，该镜体扇段允许用来修正与区域有关的图像误差。在示出的实施例中，第一局部物镜100上连接有变倍组，其在此处表示为第三局部物镜300并包括两个镜体(镜体S3和镜体S4)，其中S3是凸面镜并且S4是凹面镜。

在示出的实施例中，在凹面镜S4中或在其附近形成过渡图像Z1，并且投影物镜的过渡图像Z2物理地接近于凹面镜S3。

也称为变倍组的第三局部物镜的成像倍数为2.88x。在第三局部物镜上连接有所谓的中继组，其也表示为第二局部物镜200并具有成像倍数1.18x。

在此，第二局部物镜200包括两个镜体，其都设计为凹面镜。因此，这些镜体称为主凹面镜SK1和次凹面镜SK2。镜体S3包含孔径孔A1，次凹面镜SK2包含孔径孔A2，主凹面镜包含孔径孔A3以及镜体S4包含孔径孔A4。因此，在图1中示出的镜体是带有孔的镜体S3、S4、SK1和SK2，在本申请的范围内，光束将穿过这些镜体。此外，在本申请的范围内，镜体S3、S4、SK1和SK2形成第二副物镜，它仅具有用于穿过光束的带有孔的镜体。提供与区域无关的暗化的所得出半径为孔径半径的43％。

在本申请的范围内，镜体S1、S2、S5和S6形成第一副物镜，其不具有穿过光束的带有孔的镜体，也就是无穿透的镜体。

可明显地看出，由于最接近于像面20的镜体SK1设计为凹面镜，顶点V3(也就是主凹面镜SK1的顶点)和像面20之间的距离A，也就是像侧的工作距离大于12mm，优选大于15mm，更优选大于40mm。物侧自由的工作距离为100mm。

第二局部物镜200在像面20中形成第二过渡图像Z2。

在示出的实施例中，由成像比例的相对大小明显看出，第三局部物镜将小孔径的物镜部分与大孔径的物镜部分连接起来。因此，第三物镜也称为变倍组。

射向中心区域点的主光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角Θ_CR(max)Θ_max(max)为33.8°。每个光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角为38.6°。光线在任一镜体S 1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范围为12°。最大镜体的尺寸在子午截面中，也就是在子午平面中为669mm。最大镜体的尺寸在x方向上为675mm。

根据图1的系统的光学数据可以由以下的表1得知。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表1的第一部分再次提供了光学数据，并且表1的第二部分提供了每个镜面的非球面常数(asphaerischen Konstanten)。

表1

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图2中示出了数值孔径NA＝0.5并4倍缩小的8镜体-物镜的第二实施例。与图1中示出的同样的元件以相同的参考标识表示。

工作波长λ为13.5mm。物镜的分辨率为17nm，并且结构长度为1711nm。像侧的W_RMS为0.044λ并且像侧的区域扭曲为12nm。暗化半径为孔径半径的36％，该暗化半径关系到与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为69mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为19.4°。每条光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为21.8°。光线在任一镜体S 1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为15°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为385mm。最大镜体的尺寸在x方向上为616mm。

从以下的表2中给出了光学数据。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表2的第一部分再次提供了光学数据，并且表2的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表2

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

根据图2由物镜形成的区域的尺寸在像面中为13x 1mm²，如图1中示出的，区域形状为环形区域。其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝13mm。

相比图1中的实施例，图1的实施例在镜体S5(镜3)上并因此在第三镜体上在从物面到像面的光线路径上处在第一局部物镜中具有孔径光阑，而在图2中示出的实施例中的孔径光阑B则设置在变倍组的凸面镜上(该凸面镜为镜体S3)。

在图2中示出的系统中设有局部物镜100、300和200。局部物镜100包括镜体S1、S2、S5和S6，并且在镜体S4中或其附近形成了过渡图像Z1、第二局部物镜200包括镜体SK1和SK2，第三局部物镜300包括镜体S3和S4。第三局部物镜在镜体S3中或其附近形成过渡图像Z2。

在图3中示出了与图2相似的8镜体系统，然而在图3中的实施例中的成像比例或成像倍数为5X，也就是说。图像相对于物体被缩小5倍。像侧的数值孔径NA在波长λ＝13.5时也是0.5。待成像的区域，也就是说图像区域在像面具有22x 1mm²的尺寸，并且形状为环形区域，其中D_x＝22mm、D_y＝1mm、D_r＝12.6mm。系统的分辨率为17nm，系统的结构长度为1509nm。像侧的W_RMS为0.01λ并且像侧的区域扭曲为2nm。

像侧的自由工作距离为69mm以及物侧的自由工作距离为104mm。射向中心区域点的主光线在镜体S 1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为23.1°。每条光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为26.6°。在光线任一镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为16°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为394mm。最大镜体的尺寸在x方向上为669mm。

暗化半径为孔径半径的35％，该暗化半径用于实现与区域无关的暗化。镜体S3、S4、SK1和SK2都包括孔。镜体的设计应该设有三个局部物镜。其中第一局部物镜100、第二局部物镜200、第三局部物镜300。示出的投影物镜相应地具有3个光瞳面和两个过渡图像。至少一个光瞳面可接近地用于使孔径光阑定位。第一局部物镜包括镜体S1、S2、S5和S6，并且在镜体S5中或在其附近形成过渡图像Z1。第二局部物镜300包括两个镜体SK1和SK2。第三局部物镜包括两个镜体S3和S4。在第三镜体S3上设有光阑。

由以下的表3给出光学数据。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表3的第一部分再次提供了光学数据，并且表3的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表3

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图3中与图1、图2、相同的元件将以相同的参考标识表示。

在图4中示出了8镜体物镜的第四实施例，其在13.5的波长时具有6X的成像倍数及NA＝0.5的数值孔径。其分辩率为17nm，系统的结构长度为1508nm。像侧的W_RMS为0.006λ，像侧的区域扭曲为2nm。暗化半径为孔径半径的31％，该暗化半径关系到与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为69mm以及物侧的自由工作距离为102mm。主光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的的最大入射角Θ_max(max)为20°。每条光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为22.3°。光线在任一镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为13.6°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为396mm。最大镜体的尺寸在x方向上为575mm。在从物面10到像面20的光路中的镜体排列为：

凸-凹-凸-凹-凸-凹-凹-凹。

镜体S3、S4、SK1和SK2都包括孔。镜体S1、S2、S5和S6不包含孔。第一局部物镜包括镜体S 1、S2、S5和S6，并且在镜体S5中或在其附近形成过渡图像Z1。第二局部物镜200包括镜体SK1和SK2。第三局部物镜包括两个镜体S3和S4。第三镜体形成过渡图像Z2。系统具有三个光瞳面和两个过渡图像。至少一个光瞳面是可接近地用于设置孔径光阑。

光学数据由以下的表4给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表4的第一部分再次提供了光学数据，并且表4的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表4

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

图4中示出的实施例与图3和图2中示出的实施例一样，孔径光阑B设置在变倍组的镜体S3上。在根据图4示出的实施例中，区域的尺寸为18x 1mm²。形状是D_x＝18mm、D_y＝1mm、D_r＝10.5mm的环形区域。

在图5中示出了8镜体投影物镜的另一实施例，该投影物镜在波长为13.5nm时具有NA＝0.5的数值孔径并8倍的缩小。在根据图5的系统中，场尺寸在像面中是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝10.5mm。系统的分辨率为17nm，结构长度为2000mm。像侧的W_RMS为0.003λ，像侧的区域扭曲为7nm。

像侧的自由工作距离为61mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线Θ_CR(max)在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角为15.9°。每条光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的的最大入射角Θ_max(max)为17.9°。光线在任一镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为10.6°。在子午截面中，也就是在子午平面中的最大镜体的尺寸为574mm。最大镜体的尺寸在x方向上为602mm。

在图5中示出的系统与图2、3和4的实施例基本一样，是第一局部物镜，即所谓的区域组，其包括镜体S 1、S2、S5和S6。镜体S1、S2、S5和S6的镜体排列为：凸-凹-凸-凹，也就是说在从物面到像面的光路中，第一镜体S1在从物面到像面的光路中具有凸的镜面，第二镜体S2在从物面到像面的光路中具有凹的镜面，第三镜体S5在从物面10到像面20的光路中具有凸的镜面，第四镜体S6在从物面10到像面20的光路中具有凹的镜面。与图1中的实施例的第一局部物镜100内部的光线路径相比，在第一局部物镜100的第一实施例2、3、4和5中的光线路径在纸面中，也就是在子午平面中自行交叉，该子午平面在y-、z方向延伸。例如在实施例2、3、4和5中，孔径光阑处在变倍组的一个镜体上从物面10到像面20的光路上，也就是说在第三局部物镜300中，即第五镜体(镜体S3)中。

第二局部物镜200包括镜体SK1和SK2，第三局部物镜，所谓的变倍组包括镜体S3和S4。镜体S3、S4、SK1和SK2包括孔，镜体S1、S2、S5和S6不包括孔。

在图2、3、4和5中示出的所有实施例中，从物面到像面的光路中的第一镜体的半径，也就是镜体S1的半径很大，例如在图5的实施例中，该半径大于10m。因此，第一镜体几乎为平面并且可以不仅仅设计为凸面，在可选的多个实施例中，也可以具有平面或凹面。

形成的暗化半径为孔径半径的21％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。

图5中示出的系统的光学数据将由表5给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表5的第一部分再次提供了光学数据，并且表5的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表5

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图6a中示出了8镜体系统的另一实施例，在该实施例中第一局部物镜100，也就是区域组具有与前述实施例相同的镜体排列，但有一些区别。因此，在图2到5的实施例中，第一局部物镜100的四个镜体S1、S2、S5和S6的镜体排列为凸-凹-凸-凹。然而与前述的根据图2到5的8镜体系统相比，光线路径在第一局部物镜100中没有交叉。根据在第一局部物镜100中不同的光线导向，根据图6a示出的实施例中的第一镜体S1不能可选地设计为平面或凹面。根据图6a的系统的像侧的孔径为NA＝0.6，并且成像倍数为8X，以及工作波长为13.5nm。

系统的分辨率为14nm，结构长度为2500mm。像侧的W_RMS为0.017λ，像侧的区域扭曲为1nm。形成的暗化半径为孔径半径的22％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为55mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1、SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为28.3°。每条光线在镜体S1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为36.6°。光线在任一镜体S 1、S2、S3、S4、S5、S6、SK1和SK2上的最大角度范围ΔΘ_max为16.6°。在子午截面中，也就是在子午平面中的最大镜体的尺寸为778mm。最大镜体的尺寸在x方向上为806mm。

在像面中的图像区域的尺寸是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝15mm。

系统包括三个局部物镜，即第一局部物镜100、第二局部物镜300和第三局部物镜200。第一局部物镜100包括镜体S1、S2、S5和S6，并且在镜体S4附近形成过渡图像Z1。第二局部物镜包括镜体SK1和SK2，第三局部物镜包括镜体S3、S4并形成过渡图像Z2。镜体S3、S4、SK1和SK2包括孔，镜体S1、S2、S5和S6则不包括孔。从物面10到像面20的光路中的镜体排列为：

凸-凹-凸-凹-凸-凹-凹-凹。

在图6a中示出的系统中设有三个光瞳面以及两个过渡图像，其中至少一个光瞳面接近于孔径光阑设置。

根据图6a的系统的光学数据将由表6a给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表6a的第一部分再次提供了光学数据，并且表6a的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表6a

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图6b中示出了8镜体系统的另一实施例，其像侧的数值孔径为NA＝0.6及工作波长为13.5nm。与图6a中示出的物镜相比，在图6b中示出的物镜不具有变倍组，而是仅具有区域组，也就是第一局部物镜100和第二局部物镜200，该区域组也称为中继组。中继组包括两个凹面镜SK1和SK2。区域组包括镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6。通过取消变倍组，相对于接下来描述的10镜体系统，能够提高物镜的传输并降低制造成本，该10镜体系统具有6个镜体构成的区域组、2个镜体构成的变倍组和2个镜体构成的中继组。第一局部物镜100的区域组的六个镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的镜体排列为凹-凹-凸-凹-凸-凹。所有的镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6都是轴外的镜体扇形断面。镜体没有用于通透光束的孔。图6b中示出的系统具有两个过渡图像ZW1SCH1和ZW1SCH2。光阑B设置在第一子系统100中或设置在第二局部物镜SP2附近。但是，其也可以设置在孔径组的两个凹面镜之间的系统中，因为在那里具有共轭的光阑面。图6b中的系统的成像倍数为8X。图像区的至少一个几何尺寸是1mm，其它的几何尺寸具有更大的值。图像区域在像面中实际是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝26.5mm。分辨率为14nm。像侧的W_RMS为0.018λ，像侧的区域扭曲为2nm。像侧的自由工作距离为15mm以及物侧的自由工作距离为100mm。形成的暗化半径为孔径半径的22％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。射向中心区域点的主光线在镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_CR(max)为30.1°。每条光线在镜体SP1到SP8上的的最大入射角Θ_max(max)为31.5°。入射光线在任一镜体SP1到SP8上的的最大角度范围ΔΘ_max为29°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为621mm。最大镜体的尺寸在x方向上为668mm。系统的结构长度为2000mm。

根据图6b的系统的光学数据将由表6b给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表6b的第一部分再次提供了光学数据，并且表6b的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表6b：根据图6b的系统的光学数据：

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图6c中示出了在图6b中示出的实施例的变体。区域组的六个镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的镜体排列与图6b中的实施例一样为凹-凹-凸-凹-凸-凹。孔径组由两个凹面镜SP7和SP8组成。与根据图6b的实施例相比，孔径光阑没有处于镜体SP2上，而是位于孔径组的凹面镜SP7和SP8之间。沿着物镜到物面10的主轴线HA具有最小轴向距离的镜体不是区域组的第二镜体SP2，而是区域组的第四镜体SP4。因此在第四镜体SP4和第五镜体SP5之间提供了特别长的偏移距离(Driftstrecke)，从而在镜体SP4和SP5上得到了很小的入射角。射向中心区域点的主光线的最大角度将在第三镜体SP3上产生并且仅为21°。

图像区域在像面中的尺寸是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝16.25mm。系统的分辨率为14nm。系统的缩小倍数为8X，并且结构长度为1846mm。像侧的W_RMS为0.015λ，像侧的区域扭曲为1nm。形成的暗化半径为孔径半径的29％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为40mm以及物侧的自由工作距离为322mm。射向中心区域点的主光线在任一镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_CR(max)为21°。每条光线在镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_max(max)为25.2°。入射光线在任一镜体SP1到SP8上的最大角度范围ΔΘ_max为24.9°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为682mm。最大镜体的尺寸在x方向上为694mm。物镜也包括镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6，以及第二局部物镜包括镜体SP7和SP8。

根据图6c的系统的光学数据将由表6c给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表6c的第一部分再次提供了光学数据，并且表6c的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表6c：根据图6c的系统的光学数据：

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图6d中示出了8镜体系统的另一实施例，其像侧的数值孔径为NA＝0.6。与图6b中示出的物镜相比，在图6d中示出的物镜不具有变倍组，而是仅具有区域组，也就是第一局部物镜100和第二局部物镜200，该区域组也称为中继组。中继组，也就是第二局部物镜200包括两个凹面镜SK1和SK2。区域组，也就是第一局部物镜100包括镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6，该镜体都设计为外轴的扇形段。第一局部物镜100的区域组的六个镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的镜体排列为凹-凸-凹-凸-凸-凹。图6d中示出的系统具有两个过渡图像ZW1SCH1和ZW1SCH2。与图6b中示出的系统相比，光阑B设置在第二子系统200中的第一凹面镜SK1和第二凹面镜SK2之间。但是，在这种系统中，孔径光阑也可以设置在第一和第二镜体之间，或直接设置在第一镜体上或直接设置在第二镜体上。根据图6d中的系统的像侧的数值孔径为NA＝0.6并且在波长为λ＝13.4mm时成像倍数为8X。图像区域在像面中的尺寸为13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝18.75mm。分辨率为14nm，系统的长度，也就是结构长度为2000mm。像侧的W_RMS为0.025λ，像侧的区域扭曲，也就是图像区域扭曲为5nm。形成的暗化半径为孔径半径的26％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为41mm。物侧的自由工作距离为402mm。射向中心区域点的主光线在镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_CR(max)为26.1°。每条光线在镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_max(max)为29.8°。入射光线在任一镜体SP1到SP8上的最大角度范围ΔΘ_max为21°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为753mm。最大镜体的尺寸在x方向上为765mm。

根据图6d的系统的光学数据将由表6d给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表6d的第一部分再次提供了光学数据，并且表6d的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表6d：根据图6d的系统的光学数据：

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图6e中示出了在图6d中示出的实施例的变体。根据图6e的实施例具有一个在区域组中与根据图6d的实施例相似的镜体排列，也就是说具有镜体SP1、SP2、SP3、SP4、SP5和SP6的第一局部物镜，其排列为凹-凹-凹-凸-凸-凹。其中镜体2(镜2)的半径这样大，以至于该镜体也可以设计为平面的或凸面的。与根据图6d的实施例相比，在波长为λ＝13.5mm时像侧的孔径为NA＝0.70。过渡图像ZW1SCH1位于镜体SP2和SP3之间的区域组之中并且物理位于镜体SP4的下边缘上。通过该设计方案，镜体SP4上的光束横截面可以保持很小，并且区域组具有特别紧凑的结构形式。此外，实施例表征出主光线到中心区域点的很小的入射角。在镜体SP4上出现主光线到中心区域点的最大入射角，并且仅为24°。物镜的结构长度为1974mm。

图像区域在像面中的尺寸是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝18mm。系统的分辨率为12nm及结构长度为1846mm。像侧的W_RMS为0.021λ，像侧的区域扭曲为1nm。像侧的自由工作距离为41mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线在镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_CR(max)为22.9°。每条光线在镜体SP1到SP8上的最大入射角Θ_max(max)为26.7°。在任一镜体SP1到SP8上的入射光线的最大角度范围ΔΘ_max为23.3°。形成的暗化半径为孔径半径的23％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。在子午截面中的最大镜体的尺寸为904mm。最大镜体的尺寸在x方向上为916mm。

根据图6e的系统的光学数据将由表6e给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：主凹面镜SK1

镜8：次凹面镜SK2

表6e的第一部分再次提供了光学数据，并且表6e的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表6e：根据图6e的系统的光学数据：

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图7中示出了10镜体系统的第一实施例，在工作波长为13.5nm时其像侧的孔径为NA＝0.75以及成像倍数为8X。该系统具有两个过渡图像。与图1中相同的元件将以相同的参考标识表示。

在此，100表示第一局部物镜，200表示第二局部物镜并且300表示第三局部物镜。第一局部物镜包括镜体S 10、镜体S20、镜体S50、镜体S60、镜体S70和镜体S80。镜体S10是凸面镜，具有大于10000mm的很大的半径。基于该较大的半径，镜体S10不仅可以设计为平面的也可以设计为凹面的。光路中依次是：镜体S20是凹面镜；镜体S70是凸面镜；镜体S80是凹面镜；镜体S90是凹面镜以及镜体S100是凸面镜，从而得出镜体排列为：凸-凹-凸-凹-凹-凸。可选的，镜体排列也可以是：凹-凹-凸-凹-凹-凸或平-凹-凸-凹-凹-凸。

在图7中示出的实施例中，孔径光阑B设置在镜体S20上。第一局部物镜100的成像倍数为1.85x，第三局部物镜300的成像倍数为3.38x并且第二局部物镜200的成像倍数为1.3x。在图7中示出的系统中，待成像区域的尺寸在像面中为26x 1mm²，其中D_x＝26mm、D_y＝1mm、D_r＝30.75mm。系统的结构长度为2508mm。在图7中示出的系统中，在中间的波前误差的波前被校正为平均波前误差W_rms＝0.013λ。系统的分辨率为大约11nm，像侧的区域扭曲小于1nm。形成的暗化半径为孔径半径的55％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为41mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线在镜体S10、S20、S50、S60、S70、S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为32.9°。每条光线在镜体S10、S20、S50、S60、S70、S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为45.1°。在任一镜体S10、S20、S50、S60、S70、S80、SK1和SK2上的最大的入射角度范围ΔΘ_max为28°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为932mm。最大镜体的尺寸在x方向上为1034mm。

镜体S30、S40、S70、SK1和SK2包括孔。镜体S10、S20、S50、S60、S80不具有孔。第一局部物镜包括镜体S10、S20、S50、S60和S80。第一物镜在镜体S40和S70之间的位置中形成过渡图像Z1。第二局部物镜包括镜体SK1和SK2，第三局部物镜包括镜体S30和S40。

此外，根据图7和图8的系统的特征在于，是指具有至少一个用于穿过光束的孔的光瞳暗化系统，其中孔径光阑B此处设置在第二镜体S20上，在这镜体S20之前是过渡图像Z2。由于，孔径光阑设置在最后的过渡图像(Z2)之前，因此孔径光阑B和像面之间具有至少一个过渡图像。

根据图7的系统的光学数据将由表7给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表7的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表7

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图8中示出了在图7中示出的实施例的变体。与根据图7的实施例相比，图像区域在像面20中的场尺寸是26x 2mm²，也就是D_x＝26mm、D_y＝2mm、D_r＝29.75mm，并且因此足以满足光刻系统要求的场尺寸。在图8示出的系统中，在平均的波前误差上的波前为W_rms＝0.024λ，系统的分辨率为大约11nm并且系统的结构长度为2511mm。像侧的区域扭曲小于3nm。形成的暗化半径为孔径半径的55％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为40mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为32.5°。每条光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为45.1°。在任一镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大的入射角范围ΔΘ_max为28.9°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为933mm。最大镜体的尺寸在x方向上为1028mm。

与图7相同的元件将以相同的参考标识表示。

在与图7中一样，在图8中第三局部物镜也以300表示并且包括凸面镜S30和凹面镜S40。第一过渡图像以Z1，第二过渡图像以Z2表示。第二局部物镜200包括两个凹面镜，即主凹面镜SK1和次凹面镜SK2。在像面20上，次凹面镜SK2是光路中最后一个镜体，并且镜体S30是光路中倒数第四的镜体。

图8中的系统划分为三个局部物镜，即第一局部物镜100、第二局部物镜200和第三局部物镜300。第一局部物镜包括镜体S 10、S20、S50、S60、S70和S80。第二局部物镜包括镜体SK1和SK2，第三局部物镜包括镜体S30和S40。

镜体S10是凸面镜，镜体S20是凹面镜，镜体S50是凸面镜，镜体S60是凹面镜，镜体S70是凹面镜，镜体S80是凸面镜，镜体S30是凸面镜，镜体S40是凹面镜，镜体SK1是凹面镜，镜体SK2是凹面镜。镜体S30、S40、S70、SK1和SK2包含孔。镜体S10、S20、S50、S60、S80不具有孔。孔径光阑B设置在第二镜体上。

根据图8的系统的光学数据将由表8给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表8的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表8

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

图9示出了物镜的第三实施例，特别是具有10个镜体和两个过渡图像的投影物镜，其在波长λ＝13.5nm时NA＝0.7并且缩小倍数为8X。图像区域在像面中的尺寸是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝17.15mm。系统的分辨率为12nm及结构长度为2494mm。像侧的W_RMS为0.018λ，像侧的区域扭曲小于1nm。形成的暗化半径为孔径半径的26％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为40mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为32.7°。每条光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为42.3°。在任一镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为18.8°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为858mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为891mm。

根据图9的系统包括三个局部物镜。第一局部物镜包括镜体S10、S20、S50、S60、S70和S80，并且在镜体S40上或其附近形成过渡图像Z1。第二局部物镜包括镜体SK1和SK2。第三局部物镜包括镜体S30和S40，并且在镜体S30和SK2之间形成过渡图像Z2。在从物面10到像面20的光路中，镜体S10是凸面镜，镜体S20是凹面镜，镜体S50是凹面镜，镜体S60是凸面镜，镜体S70是凸面镜，镜体S80是凹面镜，镜体S30是凸面镜，镜体S40是凹面镜，镜体SK1是凹面镜，镜体SK2是凹面镜。

根据图9的系统的光学数据将由表9给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表9的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表9

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

此外，根据图像2、3、4、5、6、7、8和9的系统具有有利的特性，即物镜，特别是缩微光刻的投影物镜包括：第一子物镜，其不具有带有用于穿过光束的孔的镜体，也就是具有未穿孔的镜体；以及第二子物镜，其具有带有用于穿过光束的孔的镜体，并且第一子物镜和第二分物镜之间的几何距离至少为投影系统的结构长度的10％。在本申请中，沿着光学轴线HA从物面10到像面20的距离理解为物镜的结构长度。在本申请中，从第一子物镜的镜体的顶点(或Vertex)到第二子物镜的镜体的顶点的距离应理解为第一分物镜SUBO1和第二分物镜SUBO2之间的几何或空间距离，第一子物镜具有到像面的最短距离，第二子物镜具有到物面的最短距离。第二子物镜的镜体具有到像面最短的距离也称为第二子物镜的紧随标度线的镜体，第一子物镜的镜体具有到物面的最短距离也称为第一子物镜的最接近晶片的镜体。

根据图9中的实施例，该距离是沿着光学轴线HA从镜体S79的顶点V70到镜体S40的顶点V40的距离。在根据图9的实施例中，两个子物镜SUBO1、SUBO2之间的距离是负的，因为两个子物镜在空间上相互交叉，也就是说镜体S70空间上位于第二子物镜的区域中。

这样的布置具有的优点是，当第二子物镜的最接近标度线的镜体仅具有到第一子物镜的最接近晶片的镜体的短的距离时，该镜体可以使内环形场半径以及暗化保持较小。

此外，根据图2、3、4、5、6a、9中的以及在随后的图16、17和18中示出的系统表征出入射光瞳的负的相交宽度。入射光瞳的负的相交宽度表示，不同的区域点的主光线在光线方向上从物面开始发散地，也就是在光线方向上进入到物镜中，这意味着，投影物镜的入射光瞳在从照明系统的光源到物面的光路中设置在物面之前，在该物面中设置有反射的标度线。这种投影物镜和投影曝光装置例如在WO2004/10224中示出，其公开内容完全包含在本申请中。

在图10中示出了10镜体系统的第四实施例，其在波长为13.5nm时像侧的孔径NA＝0.72。第一子系统100有6个镜体S 10、S20、S50、S60、S70和S80构成，其镜体排列为凸-凹-凸-凹-凸-凹。孔径光阑B设置在第一局部物镜100的第二镜体S20上。在图10中示出的实施例中，第一镜体的半径是这样地大，以至于镜体S10不仅仅是凸的，而且可以设计为平的或凹的。因此也可以是以下的镜体排列：

凹-凹-凸-凹-凸-凹

平-凹-凸-凹-凸-凹。

与前述的多个实施例中示出的带有第一子系统的系统相比，该投影物镜的第一子系统100将过渡图像Z3设置在从物面到像面的光路中的第四和第五镜体之间，即镜体S60和S70之间。

通过这种第三过渡图像Z3将实现，光束的横截面以及镜体的使用范围保持较小。

第一局部物镜100、第三局部物镜300和第二局部物镜200的成像比例分别为2.78X、2.24X和1.29X。根据图10的实施例的特征在于，在本实施例中，待成像的区域的中心区域点的主光线的入射角在区域面中设计得特别小。此外，该系统还表征出，在光瞳中，暗化的面积仅占10％。与图7和8中相同的元件将以相同的参考标识来表示。孔径光阑B位于第二镜体S20上。图像区域在像面中的尺寸是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝15.125mm。系统的分辨率为12nm及结构长度为2500mm。像侧的W_rms为0.041λ，像侧的区域扭曲为4nm。形成的暗化半径为孔径半径的27％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为40mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线CR在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为20°。每条光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为27.7°。在任一镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为20.9°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为884mm。最大镜体的尺寸在x方向上为927mm。

在图11中示出的物镜包括三个局部物镜，即第一局部物镜，具有镜体S10、S20、S50、S60、S70和S80；第二局部物镜，具有镜体SK1和SK2；以及第三局部物镜，具有镜体S30和S40。

在从物面到像面的光路中，镜体具有以下镜体排列：

凸-凹-凸-凹-凸-凹-凸-凹-凹-凹。

根据图10的系统的光学数据将由表10给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表10的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表10

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图11示出的实施例中，也示出了10镜体系统。与图10示出的系统的区别在于，第一局部物镜100包括六个镜体S 10、S20、S50、S60、S70和S80，其镜体排列为凹-凸-凹-凹-凸-凹。

第二局部物镜200的镜体SK1和SK2都是两个凹面镜。镜体S30是凸面镜，镜体S40是凹面镜。

在根据图11的实施例中，孔径光阑B设置在光路中的第七镜体上，也就是镜体S30上，并因此设置在第三局部物镜300中，也就是变倍组中。

在图11中示出的系统具有孔径为NA＝0.7，工作波长13.5nm，缩小倍数为8x，其特征在于，光瞳暗化出现特别少的面积占用率，其在环形区域为13x 1mm²时将在4％以下。图像区域的尺寸是13x1mm²，即D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝16.25mm。系统的分辨率为12nm及结构长度为2246mm。像侧的W_RMS为0.3λ，像侧的区域扭曲为27nm。形成的暗化半径为孔径半径的28％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为40mm以及物侧的自由工作距离为468mm。射向中心区域点的主光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为35.3°。每条光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为42.4°。在任一镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为18.9°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为836mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为834mm。

光学数据将由表11给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表11的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表11

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在根据图12的实施例中又涉及到10镜体系统，其具有在波长为13.4nm时的孔径NA＝0.7，并且其缩小倍数为8x。

第一局部物镜也如同的前述实施例包括六个镜体，即镜体S10、S20、S50、S60、S70和S80，其镜体排列为凹-凸-凹-凸-凸-凹。在此，如同根据图11的实施例中，在第一子系统中也形成过渡图像Z3，进而形成在从物体到图像的光路中的第二镜体S20和从物体到图像的光路中的第三镜体S50之间。孔径光阑B在所示实施例中布置在镜体S10上。图像区域的尺寸是13x 1mm²，其中D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝21.25mm。系统的分辨率为12nm及结构长度为2800mm。像侧的W_rms为0.052λ并且像侧场半径为7nm。像侧的自由工作距离为41mm以及物侧的自由工作距离为729mm。射向中心区域点的主光线CR在镜体S 10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为35°。每条光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为39.6°。在任一镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为24.5°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为871mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为918mm。镜体S30、S40、S70、SK1和SK2包括孔。镜体S10、S20、S50、S60、S80不具有孔。

光学数据将以Code-V-格式由表12给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表12的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表12

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

此外，在图11和12中示出的系统的特征在于，系统是六个或更多个镜体，其中至少一个镜体不具有用于穿过光束的孔，不具有孔的镜体具有到物面10的最短距离，该距离大于物镜的结构长度的15％。通过这么大的物侧的工作距离可以为机械的组件提供足够的空间，例如标度线台和附带的光学元件，例如光学过滤元件，其可以达到与区域有关的效果，并且因此必须设置在区域面附近。在图11或图12示出的实施例中，镜体，即镜体S20不具有孔，并且具有沿着光学轴线到物面的最短距离。镜体S20到物面10的距离又通过镜体S20的顶点V20到物面10的距离来限定，结构长度如前面所给出。

在图13中详细地示出了在本申请中说明的投影物镜的第二子系统200和第三子系统300。在图13中示出的包括第二子系统200和第三子系统300的系统中，过渡图像Z2设置在第三局部物镜300的凸面镜1000的位置上。根据图13的凸面镜的位置上的过渡图像将导致投影物镜的光瞳中的10％的暗化面积。反之，如果过渡图像Z2如同图14中示出的那样，设置在从物面到像面的光路中的最后一个镜体1030和从像面算起的光路中的倒数第四的镜体1000之间，即保持的条件是：

$\frac{d1}{d2}=\frac{z1}{z2}$

其中d1是最后一个镜体1030的直径，d2是倒数第四的镜体1000的直径，以及z1是过渡图像沿着光学轴线HA到第一镜体面的距离，z2是过渡图像沿着光学轴线HA到镜体1000的光学面积的距离，从而使暗化面积最小，并且将代替图13中实施例的10％在图14的实施例中仅为8％。

在图15中示出一种系统，在该系统中将使用Mangin镜来代替镜体元件1020。带有Mangin镜的系统具有的优点是，通过光学元件1100提供了用于固定镜体所需的结构空间，光线必须穿过该元件，并且反射的表面，也就是镜面位于光学元件1100的背面上。因此，接近于晶片的镜体非常接近于像面设置，而并不影响到稳定性。

当然，应用Mangin镜只可以应用于以下系统，该系统以DUV-或VUV-波长来工作，这是因为光线必须穿过光学元件1100，并且该元件必须具有某种透明度。

在图16中示出了具有Mangin镜1100的投影物镜的实施例。该系统是具有在波长为193.3nm时的孔径NA＝0.7的10镜体系统。第一物镜部100包括六个镜体S10、S20、S50、S60、S70、S80，第三物镜部包括两个镜体S30和S40，第二物镜部包括两个凹面镜SK1和SK2，如前述，其中最接近于主凹面镜SK1的像面的凹面镜是Mangin镜。系统的缩小倍数为8x，系统的分辨率为100nm及结构长度为2500mm。像面中的照明区域是环形区域的扇形段，其具有的尺寸为D_x＝13mm、D_y＝1mm、D_r＝18.75mm。像侧的W_RMS为0.023λ并且像侧的区域扭曲为59nm。形成的暗化半径为孔径半径的28％。像侧的自由工作距离为10mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线CR的最大入射角Θ_CR(max)在镜体S 10到S80、SK1和SK2上为37.6°。主光线在镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为37.6°。每条光线在镜体S10到S80，SK1和SK2上的最大角度范围ΔΘ_max为49.4°。在任一个镜体S10到S80、SK1和SK2上的最大入射角度范围ΔΘ_max为22.4°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为889mm。最大镜体的尺寸在x方向上为883mm。

从物面10到像面20的镜体排列为：

凸-凹-凹-凸-凸-凹-凸-凹-凹。

镜体SK1是如前所述的Mangin镜。物侧的自由工作距离为100mm以及像侧的自由工作距离为10mm。第一局部物镜包括镜体S10、S20、S50、S60、S70和S80，并且在镜体S40附近形成了过渡图像Z1。第二局部物镜包括两个凹面镜SK1和SK2，第三局部物镜包括两个镜体S30和S40，镜体S30、S40、SK1和SK2包含孔。镜体S10、S20、S50、S60、S70和S80不具有孔。

根据图16的系统的光学数据将由表13给出。

在此示出

镜1：镜体S10

镜2：镜体S20

镜3：镜体S50

镜4：镜体S60

镜5：镜体S70

镜6：镜体S80

镜7：镜体S30

镜8：镜体S40

镜9：主凹面镜SK1

镜10：次凹面镜SK2

表13的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表13

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

为了在大孔径系统中能够实现小的入射角，有利地是，当光路中的第一局部物镜中的第二镜体不是像US 6,750,948一样设计成凸的，而是设计为凹面镜。在光路中的第一局部物镜的第二镜体设计为凹面镜将导致在所有的镜体上具有小的入射角。小的入射角将简化涂层的制造，因为在这种情况中，不必在镜体上制造出侧边层厚变化，而是这些层在镜体上可以具有预定的厚度。此外，小的入射角获得较大的反射率。

在图17中示出了6镜系统的实施例。在该实施例中，为了保持小的入射角，从物面10到像面20的光线路径中的第二镜体S200设计为凹面。图14中示出的6镜体系统具有8x的成像倍数，并且在工作波长为13.5nm时像侧的数值孔径NA＝0.5。孔径光阑B在光线路径中设置在从物面到像面的光路中的第五镜体S500和第六镜体S600之间，限定暗化的遮蔽光阑AB设置在光线路径中的第三镜体S300和第二镜体S400之间，通过遮蔽光阑AB在第三镜体S300和第四镜体S400之间的设置，将在完全的孔径孔时实现大约25％的与区域无关的暗化。

图像区域具有13x 1mm²的尺寸，也就是像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为9.75mm。系统的分辨率为17nm及结构长度为1521mm。像侧的W_rms为0.025λ并且像侧的区域扭曲为10nm。形成的暗化半径为孔径半径的25％，其具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为39mm以及物侧的自由工作距离为158mm。射向中心区域点的主光线CR的最大入射角Θ_CR(max)在镜体S100、S200、S300、S400、S500和S600上为12.3°。在镜体S100、S200、S300、S400、S500和S600上的每条光线的最大入射角Θ_max(max)为16.9°。在镜体S100、S200、S300、S400、S500和S600上的入射光线的最大角度范围ΔΘ_max为7.5°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为675mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为687mm。如前面所述，主光线到两个镜体上的中心区域点的入射角相对于局部的表面标准明显小于20°。在中心的区域点上的主光线将在镜体S300出现最大的入射角，如前所述为12.3°。如前所述，通过小的入射角将实现整个系统的高的转换率。特别是，降低了光线的p-偏振成分的反射率，在该范围内入射角按此尺度扩大。

在图17和18中示出的6镜体系统也可以分成具有局部物镜的系统。

在此第一局部物镜10000包括镜体S100、S200、S300、S400，并且第二局部物镜20000包括镜体S500和S600。局部物镜10000基本上与图1到12的第一局部物镜100相同，并且第二局部物镜与图1到12的第二局部物镜300相同，也就是根据图17和18的6镜体物镜不具有中继组。由于分成两个局部物镜提供了2个光瞳面和一个过渡图像，镜体S100是凹面镜，镜体S200是凹面镜，镜体S300是凸面镜，镜体S400是凹面镜，镜体S500是凸面镜以及镜体S600是凹面镜。镜体S500和S600包括孔，相反，镜体S100、S200、S300、S400都不具有孔。

通过遮蔽光阑设置在两个镜体之间，即远离于镜体，该光阑规定了照明区域的内半径和暗化，从而实现了遮蔽光阑在成像的光束的光路中仅运行一次，并且由此不出现渐晕效应，机械方面提供了足够大的结构空间，该结构空间并不因镜体的结构空间而变窄，并且可以简单地更换，这是因为遮蔽光阑不是通过安装到镜体上的抗反射涂层来实现。

在现有技术中示出的多个系统中的遮蔽光阑限定出与区域无关的暗化，其始终设置在镜体上并通过抗反射涂层来实现，因此遮蔽光阑的变化只能通过光阑的更换来实现。

图17中示出的系统示出了在两个不同的相互共轭的光阑面中的孔径光阑B和遮蔽光阑AB，其中这些平面都远离于镜体。孔径光阑B设置在光阑面700中，并且遮蔽光阑设置光阑面704中。多个光阑面共轭于投影物镜的入射光瞳，并且形成作为主光线，也就是所谓主光线CR与微光刻投影物镜的光学轴线HA的交点。

图17中示出的系统的准确数据将在表14中再次给出。在表14中示出：

物体：物面

镜1：镜体S100

镜2：镜体S200

镜3：镜体S300

镜4：镜体S400

镜5：镜体S500

STOP：孔径光阑

镜6：镜体S600

Image：像面

在表14的下半部分提供了非球面常数。

表14：

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图18中示出了6镜体系统，在该系统中第二镜体S200设计为用于产生小入射角的凹面镜。在图18中示出的6镜体系统具有8x的成像倍数，并且在工作波长为13.5nm时像侧的数值孔径NA＝0.5。图像区域的尺寸为13x 1mm²，也就是像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为12.5mm。系统的分辨率为17nm及结构长度为1500mm。像侧的W_rms为0.02λ并且像侧的扭曲为7nm。形成的暗化半径为孔径半径的22％，其具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为30mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线CR在镜体S100、S200、S300、S400、S500和S600上的最大入射角Θ_CR(max)为27.4°。任一条光线在镜体S100、S200、S300、S400、S500和S600上的最大入射角Θ_max(max)为34.9°。在任一镜体S100、S200、S300、S400、S500和S600上的最大入射角度范围ΔΘ_max为15°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为664mm。最大镜体的尺寸在x方向上为677mm。

在该实施例中，孔径光阑B也位于第五镜体S500和第六镜体S600之间，并且遮蔽光阑AB位于第三镜体S300和第四镜体S400之间。孔径光阑B定位在第五镜体S500和第六镜体S600之间。

在图16和17中示出的系统的区别在于，在首先两个镜体S 100、S200的范围里的光线导向。在根据图17的实施例中，第三镜体物理地位于第一和第二镜体之间，并且光线路径在第一和第二镜体之间的区域中相交，而在根据图18的实施例中镜体组相互分开，并且光线路径没有相交。

图18中示出的实施例的系统数据可由接下来的表15中得出。在表14中示出：

物体：物面

镜1：镜体S100

镜2：镜体S200

镜3：镜体S300

镜4：镜体S400

镜5：镜体S500

STOP：孔径光阑

镜6：镜体S600

Image：像面

在表15的下半部分提供了非球面常数。

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

图17和18中示出的6镜体系统带有第一子物镜，仅具有一个过渡图像，为此带有第一局部物镜10000的第一子物镜与带有第二局部物镜20000的第二子物镜重合。第一子物镜包括四个镜体S100、S200、S300、S400，并且第二子物镜具有镜体S500和S600。在图17和18中示出的物镜具有以下在接下来的描述中有利的特性。

首先，根据图17的系统具有大于0.4的像侧的数值孔径NA，并且中心区域点的主光线在所有镜体上的入射角相对局部表面法线小于20°。在图17示出的系统中，中心区域点的主光线在第三镜体S300上出现最大的入射角，仅为12.3°。由于，在镜体上的入射角保持较小，产生了镜体的较高的反射率，从而实现了整体系统的较高的转换率。特别是随着入射角的增大降低了光线的p偏振成分的反射率。

根据图17的系统和根据图18的系统都表征出以下有利的属性。

为了实现尽可能小的暗化，沿着过渡图像ZW1SCH的光学轴线到区域组(也就是第一局部物镜10000)的几何上最接近的镜体的距离将小于系统的结构长度的15％。在根据图17和18的实施例中，区域组的几何上最近的镜体是镜体S300。过渡图像ZW1SCH到最近的镜体S300的距离，如前述的实施例一样，通过沿着光学轴线从镜体S300的顶点V300到过渡图像ZW1SCH的距离来得出。

为了实现小的暗化，对于上述措施可选地或附加地规定，即沿着过渡图像ZW1SCH的光学轴线HA到孔径组(也就是第二局部物镜20000)的几何上最接近的镜体的距离小于系统的结构长度的8％。在根据图17和18的实施例中，孔径组的几何上最近的镜体是镜体S600。过渡图像ZW1SCH到最近的镜体S600的距离，如前述的实施例一样，通过沿着光学轴线从镜体S600的顶点V600到过渡图像ZW1SCH的距离来提供。

根据本发明的另一有利的措施是，在图17和18中示出系统的区域组具有空间上的延伸，也就是说，区域组的最近的镜体S200上的物面10的顶点V200到最近的镜体S300上的像面20的顶点V300的距离大于系统的结构长度的16％，特别是大于结构长度的18％。

更优选地，在图17和18中示出的系统中，在投影物镜中具有较大直径的镜体S600的直径D600与系统的结构长度的比例要小于像侧的数值孔径的0.9倍。在本申请中，镜体的直径，应理解为子午面中镜体S600上的垂直于光学轴线测量的沿光线的射点AUF1、AUF2之间的距离。

利用之前提出的微光刻投影物镜可以对于带有六个和更多镜体的系统提出，一种具有大数值孔径的物镜，其孔径值的范围优选为NA＝0.4-0.8，特别是NA＝0.5-0.75。此外，该系统表征出很大的、大于4x的成像倍数，即缩小倍数。通过特别合适的措施，如过渡图像的位置的选择，使得在光瞳中暗化的面积比例被限制到5％以下。

在图19中示出了带有另一个根据本发明的8镜体物镜的投影曝光装置的结构，该8镜体物镜具有暗化的光瞳。

8镜体物镜以参考标识2000表示，照明系统以参考标号3000表示。

照明系统3000包括光源3010如入射收集器3010，其例如在EP 1225481中已作说明。在系统上连接有光谱的滤波元件3020。其可以设计为衍射的光谱滤波器。因此，与光源的过渡图像ZQ附近的光阑3030一起可以不希望地使具有例如波长远大于理想射入波长的光线阻止在位于照明系统的光阑3030后方的部位中。在照明装置中，在衍射的光谱滤波器3030后的光线路径中设置有带有第一光栅元件的第一个设有光栅的镜体，即所谓的区域棱面(Feldfacetten)3040。区域棱面将穿过光谱滤波器的光束3050分解为大量的分别具有对应的次光源的单一光束。次光源设置在第二个设有光栅的镜体的各个光栅元件附近。第二设有光栅的镜体的光栅元件被称为光瞳棱面(pupillenfacetten)。

双棱面的照明系统例如由US 6,195,201公开，在该照明系统中，所谓的区域光栅元件或区域棱面具有在物面中待曝光区域的形状，并因此规定了在物面中区域的形状。如果物面中的区域例如是圆弧形的区域，那么区域棱面同样也设计为圆弧形。

可选地，区域光栅元件可以设计为矩形的。这种照明系统在US 6,198,793中示出。在该照明系统中，借助于区域形状的镜体来形成区域形状。

设有区域的物面3100与投影物镜的物面重合。这使得物面中区域成像到像面中的区域里。投影物镜2000是根据图2中的实施例的投影物镜。相应地，镜体以与图2实施例相同的参考标识表示，例如光路中的第一镜体以S1表示。投影物镜的相关的细节将在图2的说明描述。投影物镜2000包括8个镜体S1至S6、SK1和SK2，并且具有在工作波长为13.5nm时的像侧的数值孔径NA＝0.5。镜体S1至S6、SK1和SK2都是非球面的镜体。投影物镜将来自于物面3100的光线投影到像面3200中，该投影物镜具有4x的成像倍数或缩小倍数并且分辨率为17nm。光学轴线以HA表示，投影物镜以该光学轴线来对称，并且系统从物面23100到像面3200的总长度为1711mm。投影物镜2000具有环形区域扇形段。像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为13mm。像侧的W_rms为0.04λ并且像侧区域扭曲为12nm。

在从物面到像面的光路或光线路径中的镜体排列为：

镜体S1是凸面镜

镜体S2是凹面镜

镜体S5是凸面镜

镜体S6是凹面镜

镜体S3是凸面镜

镜体S4是凹面镜

镜体SK1是凹面镜

镜体SK1是凹面镜。

镜体S3、S4、SK1和SK2包括孔。镜体S1、S2、S5和S6不具有孔。形成的暗化半径为孔径半径的36％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为69mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点在镜体S1到S6、SK1和SK2上的主光线CR的最大入射角Θ_CR(max)为19.4°。每条光线在镜体S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为21.8°。在任一镜体S1到S6、SK1和SK2上的最大角度范围ΔΘ_max为15°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为385mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为616mm。投影物镜2000划分为总共三个局部物镜，相应地具有三个光瞳面和两个过渡图像。至少一个光瞳面接近于孔径光阑设置。至少另一个光瞳面接近于暗化光阑或遮蔽光阑设置，例如遮蔽光阑可以设置在镜体S1和S2之间。

在像面3200中可以设置一个具有光敏涂层的基片例如晶片。

在图19中示出的投影照明装置的特征在于，主光线发散地进入到投影物镜的入射光瞳中，该入射光瞳与照明系统的出射光瞳相重合。这意味着，投影物镜的入射光瞳在从光源到物面3100的光路中设置在物面3100之前。

带有负入射光瞳的相关投影物镜参见WO2004/010224，其公开内容完全包含在本申请中。

通过根据本发明的投影照明装置，可以由一个或多个光敏层来连续的照明，并且通过排除该层的冲洗而制造出微电子的组件。

在图20到22中，示出了物镜的多个实施例，该物镜可以在≤193nm、特别是≤157nm、更优选是≤100nm的波长中形成小于50nm的结构尺寸的结构，其中像侧的数值孔径NA大于0.7。

在图20中示出了这种物镜的第一实施例。物镜包括十个镜体，第一镜体MIR1、第二镜体MIR2、第三镜体MIR3、第四镜体MIR4、第五镜体MIR5、第六镜体MIR6、第七镜体MIR7、第八镜体MIR8、第九镜体MIR9、第十镜体MIR10。第一实施例由第一子物镜组成，该第一子物镜具有八个镜体MIR1、MIR2、MIR3MIR4、MIR5、MIR6、MIR7、MIR8，镜体排列为凹-凹-凸-凹-凹-凸-凸-凹。第二子物镜包括镜体MIR9和MIR10，其被设计为凹面镜。在缩小倍数时，也就是成像比例为8x，工作波长为100nm时像侧的数值孔径NA＝0.72。系统的光学数据在表16中给出。系统具有两个过渡图像ZW11和ZW12。物面同前面的附图一样以10表示，像面以20表示，孔径光阑以B表示。在像面中图像区域的尺寸为13x 1mm²。该实施例表征出，能够对与区域有关的图像误差的进行矫正。像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为15mm。系统的分辨率为17nm及结构长度为1500mm。像侧的W_RMS为0.0036λ并且像侧的扭曲为2nm。结构长度为1374mm。镜体MIR7、MIR8、MIR9和MIR10包括孔。镜体MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5和MIR6不包括孔。形成的暗化半径为孔径半径的32％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为20mm以及物侧的自由工作距离为50mm。射向中心区域点的主光线在镜体MIR1到MIR10上的最大入射角为48°。在任一镜体MIR1到MIR10上的最大入射角为48.9°。在任一镜体MIR1到MIR10上的最大角度范围为35.6°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为366mm。最大镜体的尺寸在x方向上为378mm。

投影物镜的镜体这样构成，即设有两个局部物镜。第一局部物镜包括镜体MIR1到MIR8，并且在镜体MIR6和MIR7之间形成第一过渡图像ZWI1。此外第一局部物镜在镜体MIR7附近的位置中形成第二过渡图像ZWI2。第二局部物镜包括两个镜体，镜体MIR9和MIR10。在镜体MIR9和MIR10之间设置孔径光阑B。

此外示出：

物体：物面

镜1：镜体MIR1

镜2：镜体MIR2

镜3：镜体MIR3

镜4：镜体MIR4

镜5：镜体MIR5

镜6：镜体MIR6

镜7：镜体MIR7

镜8：镜体MIR8

镜9：镜体MIR9

镜10：镜体MIR10

STOP：孔径光阑

Image：像面

在表16的下半部分提供了各个镜面的非球面常数。

表16：根据图20的系统的光学数据

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图21中示出了物镜的第二实施例，该物镜用于小于50nm的结构尺寸的成像。物镜包括十个镜体，第一镜体MIR1、第二镜体MIR2、第三镜体MIR3、第四镜体MIR4、第五镜体MIR5、第六镜体MIR6、第七镜体MIR7、第八镜体MIR8、第九镜体MIR9、第十镜体MIR10。在用于小于50nm的结构尺寸的成像的物镜的第二实施例中，物镜由第一子物镜29000组成，该第一子物镜具有六个镜体MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5、MIR6，镜体排列为凹-凹-凸-凹-凸-凹。第一子物镜29000划分为：第一局部物镜子系统30000，具有镜体MIR1、MIR2、MIR3、MIR4；以及第二局部物镜子系统30002，具有镜体MIR5、MIR6。第二子物镜29010包括镜体MIR7、MIR8、MIR9和MIR10，其都被设计为凹面镜。第二子物镜29010包括：第一局部物镜子系统30004，具有镜体MIR7和MIR8；以及第二局部物镜子系统30006，具有镜体MIR9和MIR10。在缩小倍数为8x，工作波长为100nm时像侧的数值孔径NA＝0.85。在像面中图像区域的尺寸为13x 1mm²。也就是，像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为14.5mm。物镜的分辨率为41nm及结构长度为1942mm。像侧的W_rms为0.013λ并且像侧的区域扭曲为6nm。镜体MIR7、MIR8、MIR9和MIR10包括孔。镜体MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5和MIR6不包括孔。形成的暗化半径为孔径半径的28％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为15mm以及物侧的自由工作距离为50mm。射向中心区域点的主光线在镜体MIR1到MIR10上的最大入射角Θ_CR(max)为30°。在任一镜体MIR1到MIR10上的最大入射角Θ_max(max)为32.4°。在任一镜体MIR1到MIR10上的最大角度范围ΔΘ_max为33.3°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为650mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为704mm。示出的投影物镜包括至少4个光瞳面。至少一个光瞳面对于暗化光阑或遮蔽光阑的定位是可触及的，并且至少另一个光瞳面对于暗化光阑或遮蔽光阑的定位是可触及的。例如遮蔽光阑设置在镜体MIR2上。在表17中将给出系统的光学数据。系统具有总共三个过渡图像ZW11、ZW12、ZW13。该实施例表征出中心区域点的主光线的小于30°的较小的入射角。孔径光阑B设置在第二镜体MIR2上或其附近。可选地，该孔径光阑也可以在设置在第二子物镜中，例如设置在镜体MIR7上或设置在镜体MIR9和MIR10之间。

在表17中表示：

物体：物面

镜1：镜体MIR1

镜2：镜体MIR2

镜3：镜体MIR3

镜4：镜体MIR4

镜5：镜体MIR5

镜6：镜体MIR6

镜7：镜体MIR7

镜8：镜体MIR8

镜9：镜体MIR9

镜10：镜体MIR10

STOP：孔径光阑

Image：像面

在表17的下半部分提供了各个镜面的非球面常数。

表17：根据图21的系统的光学数据

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

根据图21的系统表征出一系列有利的措施，这些措施可以独立体现或相互结合来体现。

根据第一个有利的措施，第一子物镜具有：第一局部物镜子系统30000和第二局部物镜子系统30002，该局部物镜子系统包括至少五个镜体，并且在第四镜体MIR4和第五镜体MIR5之间的过渡图像ZW11。

如图21中示出的整体系统更有利地具有至多两个凸面镜。典型地在凸面镜上有大的入射角，这将导致反射率的损失。因此使用尽可能少量的凸透镜体用于整个系统的传输是有利的。

在根据图22的系统中特别有利的是，由局部物镜系统30004和30006组成的第二子物镜29010不具有凸面镜。在第二子物镜中的凸面镜具有比在此设置的凹面镜的直径略小的直径。在两种情况中，用于需要无遮蔽的传输光线的通孔的所需直径都是相同的。因此，用于凸面镜的光瞳的暗化部分要大于凹面镜，后来在成像的对比度上产生了负面的影响。

在图22中示出了物镜的第二实施例，该物镜用于小于50nm的结构尺寸的成像。物镜包括十个镜体，第一镜体MIR1、第二镜体MIR2、第三镜体MIR3、第四镜体MIR4、第五镜体MIR5、第六镜体MIR6、第七镜体MIR7、第八镜体MIR8、第九镜体MIR9、第十镜体MIR10。第三实施例由第一子物镜29000组成，该第一子物镜具有六个镜体MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5、MIR6，镜体排列为凸-凹-凹-凸-凸-凹。第二子物镜29010包括镜体MR7、MR8、MR9和MR10，镜体排列为凸-凹-凹-凹。相对于第一子物镜来说，第二子物镜29010在此实施例中划分为：第一局部物镜子系统30004，它具有镜体MIR7和MIR8；以及第二局部物镜子系统30006，具有镜体MIR9和MIR10。在缩小倍数为8x，工作波长为100nm时像侧的数值孔径NA＝0.90。在像面中图像区域的尺寸为13x1mm²。也就是，D_x＝13mm，D_y＝1mm，像侧的场半径D_r＝2.5mm。像侧的W_RMS为0.02λ并且像侧的扭曲为5nm。系统的分辨率为39nm并且系统的整个长度，也就是结构长度为1510mm。镜体MIR7、MIR8、MIR9和MIR10包括孔。镜体MIR1、MIR2、MIR3、MIR4、MIR5和MIR6不包括孔。形成的暗化半径为孔径半径的24％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为20mm以及物侧的自由工作距离为120mm。射向中心区域点的主光线在镜体MIR1到MIR10上的最大入射角Θ_CR(max)为36.1°。在任一镜体MIR1到MIR10上的最大入射角Θ_max(max)为44.4°。在MIR1到MIR10中任一镜体上的最大角度范围ΔΘ_max为24.2°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为767mm。最大镜体的尺寸在x方向上为780mm。系统的光学数据将在表18中给出。系统具有总共两个过渡图像ZW11、ZW12。在表18中示出：

物体：物面

镜1：镜体MIR1

镜2：镜体MIR2

镜3：镜体MIR3

镜4：镜体MIR4

镜5：镜体MIR5

镜6：镜体MIR6

镜7：镜体MIR7

镜8：镜体MIR8

镜9：镜体MIR9

镜10：镜体MIR10

STOP：孔径光阑

Image：像面

在表18的下半部分提供了各个镜面的非球面常数。

表18：根据图22的系统的光学数据

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

图22示出的系统有利地表征出，第一子物镜29000没有以如图21的实施例那样被划分为子系统，而是包括至少五个镜体并且没有过渡图像。第二子物镜29010包括两个局部物镜30004和30006。

根据本发明的另一个方面，在图23中示出了物镜的实施例，该物镜在缩小倍数为8x，工作波长为100nm时具有像侧的数值孔径NA＝0.70。

根据本发明的投影物镜包括两个局部物镜，即第一局部物镜8100及第二局部物镜8200。第一局部物镜总共包括六个镜体S1、S2、S3、S4、S5和S6。从物面8010到像面8020的光路中来看，镜体S1是凸面镜，镜体S2是凹面镜，镜体S3是凹面镜，镜体S4是凸面镜，镜体S5是凸面镜，镜体S6是凹面镜。第一局部物镜的成像倍数为-0.33。物面以8010表示，在其之中例如安置有标度线。光学轴线以HA表示，从而使各个镜体扇形段都以其旋转对称，从物面8010到像面8020的系统的总长度(也作为结构长度形容为BL)为1300mm。第一局部物镜也称为区域组，并且包括镜体S1、S2、S3、S4、S5和S6。这样的镜体也是外轴镜体扇形段，即所谓的轴外(off-axis)镜体扇形段，其可以校正与区域有关的图像误差。

在第一局部物镜8100上连接第二局部物镜8200，其也称为孔径组，并且具有-0.38的成像倍数。

第二局部物镜8200包括两个镜体，其中第一镜体设计为凸面镜，孔径组的第二镜体设计为凹面镜。孔径组的凸面镜以SK1表示，凹面镜以SK2表示。凹面镜SK2包括用于穿过光束的孔径孔A，该光束从物面8010到像面8020穿过投影物镜。

例如可以清楚地看到，距离D，即所谓的凸面镜SK1的顶点VSK1，也就是顶点和像面8020之间的工作距离大于12mm，优选大于15mm，更优选地大于30mm。

在示出的投影物镜中，在区域组和孔径组之间最大地设有一个过渡图像ZW1，也就是第一局部物镜8100和第二局部物镜8200之间。过渡图像ZW1位于孔径组的凸面镜SK2的孔径孔A附近。

在图23中示出的实施例的易接近的孔径光阑B设置在凸面镜SK1和凹面镜SK2之间的孔径组中的光线路径中。

在图23中示出的实施例表征出，区域组在光学光线路径中的最后一个镜体S6是凸面镜。在此，实现了特别小的光瞳遮蔽，在当前的实施例中为小于12％。此外，本发明示出的实施例具有入射光瞳的负的截距。在像面中图像区域的尺寸为13x 1mm²。也就是，像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为12mm。分辨率为50nm。像侧的W_rms为0.007λ并且像侧的区域扭曲为8nm。镜体SK1和SK2包括孔。镜体S 1到S6不具有孔。形成的暗化半径为孔径半径的34％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为30mm以及物侧的自由工作距离为103mm。射向中心区域点的主光线CR在镜体S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为39.7°。在任一镜体S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为52.2°。在任一镜体S 1到S6、SK1和SK2上的最大角度范围ΔΘ_max为23.6°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为693mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为706mm。

根据图23的系统的光学数据将在表19中给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：凸面镜SK1

镜8：凹面镜SK2

STOP：孔径光阑

表19的第一部分再次提供了光学数据，并且表19的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表19

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

根据本发明的另一个方面，在图24中示出了8镜体物镜的第二实施例，该物镜在工作波长为100nm时具有像侧的数值孔径NA＝0.7及8倍的缩小倍数。该物镜带有过渡图像ZW1。与图23中相同的元件以相同的参考标识表示。

根据图24的系统的光学数据将在表20中给出。

在此示出

镜1：镜体S1

镜2：镜体S2

镜3：镜体S5

镜4：镜体S6

镜5：镜体S3

镜6：镜体S4

镜7：凸面镜SK1

镜8：凹面镜SK2

STOP：孔径光阑

表20的第一部分再次提供了光学数据，并且表20的第二部分提供了每个镜面的非球面常数。

表20

(Surface表面、Radius半径、Thickness厚度、Mode模式、Object物体、Mirror镜、Stop孔径光阑、Image像面、INFINITY无穷远、REFL反射值)

在图24的实施例中，在像面中的区域的尺寸为13x 1mm²。也就是，像侧的区域宽度D_x为13mm，像侧的区域长度D_y为1mm，像侧的场半径D_r为17.5mm。分辨率为50nm。物镜的结构长度为1470mm。像侧的W_rms为0.14λ并且像侧的区域扭曲为125nm。镜体SK1和SK2包含孔。镜体S 1到S6不具有孔。形成的暗化半径为孔径半径的57％，该暗化半径具有与区域无关的暗化。像侧的自由工作距离为30mm以及物侧的自由工作距离为100mm。射向中心区域点的主光线CR在镜体S 1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_CR(max)为25.4°。在任一镜体S1到S6、SK1和SK2上的最大入射角Θ_max(max)为32.4°。在任一镜体S1到S6、SK1和SK2上的最大角度范围ΔΘ_max为20.5°。在子午截面中的最大镜体的尺寸为945mm。最大镜体的尺寸在x方向上设为960mm。

与图23中的实施例相比，在图24的实施例中，第一局部物镜8100的在光学光线路径中的最后一个镜体S6是凸面镜。此外，入射光瞳的截距为正的。这优点在于，在第一局部物镜中出现很小的入射角，并且系统能够设计得很完整。此外，在该实施例中，孔径光瞳可选地设置在孔径组中示出的位置中，即在第七镜体和第八镜体之间，也可以优选地设置在区域组(未示出)中，即一个镜体，例如第二镜体上或其附近。这优点在于，限定光瞳遮蔽的暗化光阑同样也设置在该镜体上，例如可以通过消除抗反射涂层来实现。

Claims (17)

1、一种反射投射物镜，由第一局部物镜和第二局部物镜组成，

其中一束光线从物面穿过所述投射物镜到像面，

其中所述第一局部物镜将所述物面上的物成像为过渡像，

其中所述第二局部物镜将所述过渡像成像到像平面中，

其中所述第一局部物镜由多个镜体组成，所述镜体不具有供所述光束穿过的孔；以及

其中所述第二局部物镜由主镜和副凹面镜组成，其中所述主镜和所述副凹面镜都具有供所述光束穿过的孔，

其特征在于所述主镜为凹面镜。

2、根据权利要求1所述的物镜，其中，在光束的光路中，第一镜体设置在所述物面之后，所述主镜设置在所述镜体之后，所述副凹面镜设置在所述主镜之后及所述像面之前，并且所述主镜到所述像面的距离＞12mm。

3、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，所述物镜具有像侧的数值孔径NA，NA＞0.4。

4、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，所述物镜的成像倍数为4x或更大。

5、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，像侧的成像区域的最大尺寸为大于1mm。

6、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，所述投影物镜具有所述入射光瞳的正截距。

7、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，所述第一局部物镜的多个镜体相对于所述投射物镜的主轴离轴地设置。

8、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，在从所述物面到所述像面的光路中的所述第一局部物镜的多个物镜的第二镜体为凹面镜。

9、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，所述第一局部物镜具有六个镜体，即第一镜体、第二镜体、第五镜体、第六镜体、第七镜体及第八镜体，其中所述第二镜体在光路中设置在所述第一镜体之后，所述第五镜体设置在所述第二镜体之后，所述第六镜体设置在所述第五镜体之后，所述第七镜体设置在所述第六镜体之后，并且所述第八镜体设置在所述第七镜体之后并且设置在所述主镜之前。

10、根据权利要求9所述的物镜，其中，在所述第一局部物镜中，从所述物面到所述像面的光路中的六个所述镜体的镜体排列是：凹-凹-凸-凹-凸-凹。

11、根据权利要求9所述的物镜，其中，在所述第一局部物镜中，从所述物面到所述像面的光路中的六个所述镜体的镜体排列是：凹-凸-凹-凸-凸-凹。

12、根据权利要求9所述的物镜，其中，在所述第一局部物镜的孔径光阑设置在所述第二镜体上或设置在所述第二镜体附近。

13、根据权利要求1或2所述的物镜，其中，光阑在所述物面到所述像面的光路中设置在所述第二局部物镜中。

14、根据权利要求9所述的物镜，其中，所述物镜包括两个过渡像。

15、根据权利要求9所述的物镜，其中，主光线到8个镜体的每一个的中心区域点的入射角Θ_CR小于24°。

16、一种光刻投射物镜曝光系统，具有照明系统和根据权利要求1或2所述的物镜，所述光刻投射物镜曝光系统将承载结构的掩膜成像到光敏基片上。

17、一种通过根据权利要求16所述的光刻投射物镜曝光系统来曝光光敏基片的方法，其中，由照明系统通过光束来照明承载结构的掩膜，其中由所述掩膜结构化的光束通过物镜在光敏基片上成像，并且其中因此使基片曝光。

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